Carbon accumulation in peatlands of the Mordovian Natural Reserve during the Holocene


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

Restricted Access

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.4

Natalia 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 Federation

Anatoliy 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

Russian Federation, г. Красноярск, Академгородок, 50, строение 45

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.4

Dmitry Kupriyanov

Email: dmitriykupriyanov1994@yandex.ru

Anton Shatunov

Email: toxavilli@yandex.ru

Daria Avdeeva

Email: avdeevadasha1804@yandex.ru

References

  1. 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
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. Кац Н.Я., Кац С.В., Скобеева Е.И. Атлас растительных остатков в торфах. М, «Недра», 1977. 376 с.
  6. 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
  7. 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.
  8. 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)
  9. 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).
  10. 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
  11. Blaauw M., Christen J.A. Flexible paleoclimate age-depth models using an autoregressive gamma process // Bayesian Analysis. 201. № 6. Р. 457–474.
  12. 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.
  13. 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.
  14. 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.
  15. 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.
  16. 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
  17. 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
  18. 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.
  19. 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.
  20. 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

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».