Carbon accumulation in peatlands of the Mordovian Natural Reserve during the Holocene
- Authors: Novenko E.1, Mazei N.2, Prokushkin A.3, Zazovskaya E.1, Kupriyanov D.1, Shatunov A.1, Avdeeva D.1
-
Affiliations:
- Институт географии РАН
- МГУ им. М.В. Ломоносова
- СКТБ "Наука" ФИЦ КНЦ СО РАН
- Issue: Vol 523, No 1 (2025)
- Section: GEOGRAPHY
- Submitted: 17.03.2025
- Accepted: 24.03.2025
- Published: 11.06.2025
- URL: https://bakhtiniada.ru/2686-7397/article/view/283852
- ID: 283852
Cite item
Full Text
Abstract
The paper presents the results of the study of the Holocene carbon accumulation in four peatlands of different genesis and landscape position in the area of the P.G. Smidovich Mordovian State Nature Reserve, located on the southern border of the coniferous-broadleaved forests of the East European Plain. The analysis of the carbon content in the peat showed that in mineratrophic peat composed of vascular plant remains the organic carbon content is 46.9-60.9% (average 54.6%) and these values are generally higher than the carbon content in poor fen with woody-Eriophorum-Sphagnum and Eriophorum-Sphagnum peat, 43.6-50.1% (average 47.8%). Low carbon values (39.2%) were found for grass and woody-grass low decomposed peat in wet karst bog. The carbon accumulation rate in peatlands ranges from 5.2 to 84.9 g C/m2 per year, with an average value for the entire Holocene of 22.5 g C/m2 per year. Analysis of the distribution of carbon accumulation rate (CAR) in peat deposits by depth and age revealed similar patterns of carbon deposition in the four peatlands studied: an increase in CAR during the period 10500-7500 cal yr BP (calendar years before present) and a decrease in the intensity of carbon accumulation during the period 7500-3500 cal yr BP, which partly coincides with the Holocene Thermal Maximum, when the climate was warmer and drier than the modern one. The formation of the upper horizons of the peat deposits of the bogs and the carbon accumulation in the late Holocene showed individual specificity of different peatlands, with a general trend of CAR growth.
Full Text

About the authors
Elena Novenko
Институт географии РАН
Email: elenanov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2174-8467
профессор РАН, вед.н.с., отдел палеогеографии четвертичного периода
Russian Federation, г. Москва, Старомонетный пер., 29, с.4Natalia Mazei
МГУ им. М.В. Ломоносова
Author for correspondence.
Email: natashamazei@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4759-8703
доцент, ст.н.с., кафедра физической географии и ландшафтоведения МГУ
Russian FederationAnatoliy Prokushkin
СКТБ "Наука" ФИЦ КНЦ СО РАН
Email: prokushkin@ksc.krasn.ru
ORCID iD: 0000-0001-8721-2142
Заведующий лабораторией биогеохимических циклов в лесных экосистемах, ведущий научный сотрудник,
кандидат биологических наук
Elya Zazovskaya
Институт географии РАН
Email: zaszovsk@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-1202-657X
зав.лабораторией радиоуглеродного датирования и электронной микроскопии, к.г.н.
Russian Federation, Москва, Старомонетный пер, 29, с.4Dmitry Kupriyanov
Email: dmitriykupriyanov1994@yandex.ru
Anton Shatunov
Email: toxavilli@yandex.ru
Daria Avdeeva
Email: avdeevadasha1804@yandex.ru
References
- Головацкая Е.А., Дюкарев Е.А., Веретенникова Е.Э., Никонова Л.Г., Смирнов С.В. Оценка динамики баланса углерода в болотах южнотаежной подзоны Западной Сибири (Томская область) // Почвы и окружающая среда. 2022. Т. 5. № 4. С. 1–18. https://doi.org/10.31251/pos.v5i4.194
- Гришуткин О.Г. Площадь и территориальное распределение болот в Мордовском государственном природном заповеднике // Труды Мордовского государственного природного заповедника им. П.Г. Смидовича. 2011. Вып. IX. С. 280–281.
- Дьяконов К.Н., Мазей Н.Г., Прокушкин А.С., Шатунов А.Е., Зазовская Э.П., Новенко Е.Ю. Депонирование углерода в карстовом болоте Мордовского заповедника в позднем голоцене // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. 2024. Т. 79. № 4. С. 30–43.
- Инишева Л. И., Кобак К. И., Турчинович И. Е. Развитие процесса заболачивания и скорость аккумуляции углерода в болотных экосистемах России // География и природные ресурсы. 2013. № 3. С. 60–68.
- Кац Н.Я., Кац С.В., Скобеева Е.И. Атлас растительных остатков в торфах. М, «Недра», 1977. 376 с.
- Новенко Е.Ю. Динамика ландшафтов и климата в Центральной и Восточной Европе в голоцене – прогнозные оценки изменения природной среды // Геоморфология. 2021. №52(3). С. 24-47. https:// doi.org/10.31857/S0435428121030093
- Новенко Е.Ю., Куприянов Д.А. Реконструкция истории лесных пожаров в южной части Мордовского заповедника в голоцене по данным анализа макроскопических частиц // Труды Мордовского государственного заповедника им. П.Г. Смидовича. 2021. Вып. 26. C. 176–192.
- Прокушкин А.С., Карпенко Л.В., Токарева И.В., Корец М.А., Покровский О.С. Углерод и азот в болотах северной части Сым-Дубческого междуречья // География и природные ресурсы. 2017. №2. С. 114–123. https:// doi.org/10.21782/GIPR0206-1619-2017-2(114-123)
- Указ Президента Российской Федерации от 08.02.2021 № 76 "О мерах по реализации государственной научно-технической политики в области экологического развития Российской Федерации и климатических изменений" http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001202102080007 (дата обращения 15.03.2025).
- Bauer I. E., Hurdle P. A., Bhatti J., Errington R. Carbon stock trends along forested peatland margins in central Saskatchewan // Canadian Journal of Soil Science (Special Issue). 2006. № 86. Р. 32–333. https:// doi.org/10.4141/S05-085
- Blaauw M., Christen J.A. Flexible paleoclimate age-depth models using an autoregressive gamma process // Bayesian Analysis. 201. № 6. Р. 457–474.
- Borren W., Bleuten W., Lapshina E.D., Holocene peat and carbon accumulation rates in the southern taiga of Western Siberia // Quaternary Research. 2004. № 61. Р. 42–51.
- Beilman D. W., MacDonald G.M., Smith L.C., Reimer P.C. Carbon accumulation in peatlands of West Siberia over the last 2000 years // Global Biogeochemical Cycles. 2009. № 23. Р. 1–12. https:// doi.org/10.1029/2007GB003112.
- Belyea L., Warner B. Temporal scale and the accumulation of peat in a Sphagnum bog // Canadian Journal of Botany. 1996. № 74 (3). Р.366–377.
- Chambers F.M., Beilman D.W., Yu Z. Methods for determining peat humification and for quantifying peat bulk density, organic matter and carbon content for palaeostudies of climate and peatland carbon dynamics // Mires and Peat. 2010. № 07. Р. 1–10.
- Gallego-Sala A., Charman D.J., S Brewer S.et al. Latitudinal limits to the predicted increase of the peatland carbon sink with warming // Nature Climate. 2018. № 8. Р. 907–913. https://doi: 10.1038/s41558-018-0271-1
- Loisel J., Garneau M. Late Holocene paleoecohydrology and carbon accumulation estimates from two boreal peat bogs in eastern Canada: Potential and limits of multi-proxy archives // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2010. № 291. Р. 493–533. https:// doi.org/10.1016/j.palaeo.2010.03.020
- Novenko E.Yu., Olchev A.V. Early Holocene vegetation and climate dynamics in the central part of the East European Plain (Russia) // Quaternary International. 2015. № 388. Р. 12–22.
- Schulze E. D., Lapshina E., Filippov I., Kuhlmann I., Mollicone D. Carbon dynamics in boreal peatlands of the Yenisei region, western Siberia // Biogeosciences. 2015. № 12. Р. 7057–7070. doi: 10.5194/bg-12-7057-2015.
- Vitt D. H., Halsey L. A., Bauer I. E., Campbell C. Spatial and temporal trends in carbon storage of peatlands of continental western Canada through the Holocene // Canadian Journal. of Earth Science. 2000. № 37. Р. 683–693.
Supplementary files
