Углеродный цикл Земли связан с наземными экосистемами, с океаном (включая неорганическую и органическую части) и геологическими процессами. В земной системе наряду с физическими процессами, значимую роль играют также и биогеохимические и биогеофизические процессы. Эти процессы взаимодействуют с физическими компонентами климата (атмосферой, океаном, деятельным слоем суши, криосферой), оказывая влияние на климатические характеристики на большом спектре пространственных и временных масштабов. Важнейшей частью глобального углеродного цикла является совокупность процессов, приводящих к обмену углекислым газом между атмосферой, океаном и наземными экосистемами. Наряду с этим, углеродный цикл составляют процессы, связанные с другими углеродосодержащими соединениями - метаном, летучими органическими соединениями, угарным газом и т.д. Определяющей в глобальном углеродном цикле является роль океана – самого большого резервуара углерода в земной системе. При этом пресные воды суши, при относительно небольшой площади покрытия, вносят непропорционально большой вклад в выбросы парниковых газов. Потоки парниковых газов из неглубоких озер, рек и особенно водохранилищ могут иметь серьезные последствия для глобального углеродного цикла в условиях современных изменений климата.
В лекции будет рассмотрен механизм газообмена в системе атмосфера-вода, роль пузырькового переноса и аэрозолей. Будет представлен вклад океана в глобальный углеродный цикл на различных временных масштабах. Приведены различные способы определения характеристик газообмена в системе атмосфера-океан, в том числе модель газообмена NOAA-COARE и методы с использованием данных дистанционного зондирования. Особое внимание будет уделено роли пресноводных систем (озер, рек и водохранилищ) в углеродном цикле. Также будет обсуждаться роль антропогенного воздействия в изменении баланса парниковых газов водных экосистем.
Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования, соглашение No. 075-15-2019-1621, гранта правительства Тюменского региона в рамках Программы Западно-Сибирского межрегионального научно-образовательного центра (Национальный проект «Наука») и гранта РФФИ 20-05-00773, а также при поддержке ПАО Русгидро (договор № 1010-416-2021).