Ученые факультета почвоведения МГУ совместно с коллегами из Брянского государственного аграрного университета выявили неопределенности оценок запасов органического углерода. Их точность является одной из стратегически важных задач общемирового уровня. Исследование – часть реализации программы по созданию единой национальной системы учета и мониторинга динамики климатически активных веществ в наземных экосистемах. С помощью методов статистического анализа ученые оценили неопределенности, связанные с природным варьированием, пробоподготовкой и собственно аналитическим процессом. Результаты работы опубликованы в журнале «Почвоведение».
Исследование выполнено в рамках реализации инновационного проекта государственного значения «Разработка системы наземного и дистанционного мониторинга пулов углерода и потоков парниковых газов на территории Российской Федерации, обеспечение создания системы учета данных о потоках климатически активных веществ и бюджете углерода в лесах и других наземных экологических системах» (рег. № 123030300031-6).
Сегодня мониторинг запасов почвенного углерода является одним из приоритетных направлений почвенных и экологических исследований, поскольку почва выступает как резервуар, который может как консервировать углерод, так и освобождать его в виде парниковых газов, наличие которых в атмосфере способствует глобальному потеплению. Проблемы мониторинга углерода в почвах и других природных средах за последние 20 лет рассматривались на нескольких совещаниях европейского и мирового уровня. Информация о потенциальной и фактической способности почв на протяжении длительного времени выступать хранилищем углерода требует понятных алгоритмов по оценке его запасов.
Целью исследования было на конкретном примере рассмотреть точность определения запасов органического вещества почвы. При этом было необходимо соблюсти важные для статистической оценки требования: измерения проводились в условиях повторяемости, с максимально возможным постоянством условий определения, и межлабораторной воспроизводимости, когда происходит смена аналитической лаборатории и оператора. Экспериментальный участок располагался на одном из полей Учебно-опытного почвенно-экологического центра МГУ имени М.В. Ломоносова. Обычно при расчетах запасов углерода используются такие величины, как мощность слоя, плотность и каменистость. Они также вносят вклад в общую неопределенность результата, благодаря которым суммарная неопределенность результата может быть большой. Использование смешанных проб и специальных схем опробования в ряде случаев позволяет существенно уменьшить эти неопределенности.
«Любое очень точное определение почвенного показателя может быть неправильным, если пробоотбор, метод (или лаборатория) вносят систематическое отклонение. Систематическая погрешность всегда трудно определима», — пояснила один из авторов исследования, доцент кафедры общего земледелия и агроэкологии факультета почвоведения МГУ Вера Самсонова.
В результате исследования было выделено несколько уровней факторов, влияющих на неопределённость оценок: возможные ошибки, связанные с выполнением протокола конкретного анализа почвенной массы; ошибки, связанные с пробоподготовкой и отбором проб в поле. Степень влияния каждого фактора можно учесть путем иерархического дисперсионного анализа.
«Представление о почве зависит от способа получения информации об объекте. Однако этот факт не всегда учитывается в почвенных исследованиях. Для оценки влияния факторов разной природы необходимо четкое разделение масштабов возможных аналитических погрешностей и действительных изменений. Анализ источников неопределенностей, связанных с получением первичной информации, должен быть неотъемлемым этапом любых почвенных исследований», — подвела итоги проделанной работы научный сотрудник лаборатории агроэкологии факультета почвоведения МГУ Светлана Дядькина.
Информация предоставлена пресс-службой МГУ
Источник фото: ru.123rf.com