КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер 20-67-46018

НазваниеКлиматически и антропогенно обусловленные изменения уязвимых экосистем Тувы

РуководительКирпотин Сергей Николаевич, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тувинский государственный университет", Республика Тыва

Период выполнения при поддержке РНФ

2020 г. - 2022 г.

Конкурс№46 - Конкурс 2020 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований по поручениям (указаниям) Президента Российской Федерации» (ведущие ученые).

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле, 07-711 - Геоэкология и природопользование

Ключевые словаТува, уязвимые экосистемы, климатические и антропогенные изменения, биоразнообразие, ландшафты, землепользование.

Код ГРНТИ39.19.25

СтатусУспешно завершен

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Тыва имеет огромное значение для сохранения биологического разнообразия и уязвимых экосистем. Находясь на стыке двух климатических поясов: бореального и субаридного, эта уникальная территория содержит очень большое разнообразие ландшафтов, экосистем и эндемичных видов. Многие из них особо ценны как в глобальном, так и в региональном масштабе. Проект имеет целью выявление, понимание и прогнозирование климатически и антропогенно обусловленных изменений уязвимых экосистем Тувы на таком уровне, который мог бы оказать существенное влияние на смягчение негативных последствий этих изменений, и в идеале повышение качества жизни людей в регионе и за его пределами. При его реализации нами рассматриваются две группы задач. Научные: 1) выявление драйверов изменений уязвимых экосистем: прошедших, текущих и потенциальных, путем сочетания методов мониторинга и экспериментальных манипуляций; 2) оценка климатических и антропогенных воздействий на уязвимые экосистемы и выявление обратных связей изменения экосистем с основными драйверами, через изменения биоразнообразия, альбедо, эмиссии парниковых газов и других показателей; 3) оценка последствий текущих климатических и антропогенных воздействий на благополучие населения Тувы и России; 4) идентификация и оценка последствий изменения системы землепользования на состояние уязвимых экосистем и выявление потенциальных гибких способов адаптации экосистем и местного населения к региональным и глобальным вызовам. Стратегические: 1) объединение научного потенциала разных регионов России для выравнивания изначально разных условий состояния науки в них и создания благоприятных возможностей для прорывного развития науки в "развивающихся" регионах страны, с перспективами их выхода на мировой уровень; 2) создание дополнительных условий для экономического развития "дотационных" регионов России через совершенствование и развитие научно-образовательного потенциала этих регионов; 3) распространение знаний в образовательном и научном сообществах, среди населения, в общественной и политической среде; 4) улучшение восприятия региона на мировой арене в целях укрепления геополитического статуса России. Результаты будут многочисленны и разнообразны. Вместе с тем, согласно поставленным задачам, ожидаемые результаты можно разбить на два блока. В научном плане главным результатом проекта станет новые совместные работы, синергия между подходами, дисциплинами, стандартизация измерений и подходов для улучшения сопоставимости использования результатов и стимулирования новых исследований, а также новое понимание общественных потребностей, которое можно будет получить от ученых и способность ученых поставить новые общественные задачи. Многие из этих результатов будут нацелены на информирование соответствующих структур, принимающих решения, как на территории Республики Тыва, так и на территории РФ и за ее пределами.

Ожидаемые результаты
В результате реализации проекта будут получены следующие научные результаты: - впервые получена информационная база данных о современном состоянии абиогенных и биогенных компонентах среды, реализованная в виде карт, полученных на основе данных дистанционного зондирования, каталогов, фотоматериалов; впервые адекватно оценена роль переувлажненных и аквальных геосистем (ландшафтов) в регулировании регионального климата и формировании регионального углеродного баланса; - сформирована инфраструктура макро-трансекта для долгосрочных исследований и мониторинга состояния среды (Убсунурская котловина – Западный Танну-Ола – Монгун-Тайга – Хемчикская котловина) с набором тщательно подобранных ключевых участков для проведения многолетнего мониторинга различных параметров уязвимых экосистем, изучения динамики биоразнообразия, проведения натурных экспериментов (experimental manipulations), изучения ответных реакций экосистем на антропогенные и климатические воздействия, в частности, изменения в системе землепользования, связанные со сменой общественно-политических формаций и переходу к рыночной экономике; - определены запасы углероды в основных типах экосистем Тувы на макросклонах хребтов северной и южной экспозиций: степных, горно-степных, лесных, болотных, лесолуговых и перигляциальных экосистемах; - определена структура биоразнообразия в основных типах экосистем Тувы: степных, таежных, лесотундровых и тундровых, пустынных; - разработаны методы анализа и моделирования растительной мозаики и биоразнообразия в изменяющейся окружающей среде на локальном и региональном уровнях; - проведена оценка географических сдвигов ареалов различных видов в сравнении с полученными палео- и историческими данными (литературными, музейными и гербарными коллекциями, и т.д.), - созданы серии карт, фиксирующих изменения (для каждого ключевого участка) и моделирование будущих тенденций с помощью моделей динамики растительности (Dynamic Vegetation, DVG) и распределения видов (Species Distribution Model, SDM), а также в инновационной модели отношений эндемики-ареал (Endemics-Area Relationship, EAR), для того, чтобы предсказать движения видов в условиях изменения климата и ожидаемый уровень их исчезновения и снижения биоразнообразия, а также для целей обеспечения пространственной информации о текущих и будущих изменениях; - получены данные по биологии и экологии некоторых эндемичных видов, с целью понимания изменения ключевых показателей в уязвимых экосистемах; - проведен анализ популяционной динамики численности в ассоциациях растения-животные для обнаружения изменений в пищевых цепях и, соответственно, изменения в функционировании экосистем; - исследованы экофизиологические адаптации выбранных видов животных и растений для оценки влияния меняющегося климата на организменном и видовом уровнях; - исследовано воздействие изменения климата на параметры биоразнообразия (редкость, доминирование, численность, распределение, временная и пространственная динамика разнообразия и т.д.) для оценки, насколько эти изменения способны модифицировать структуру сообществ; - получены данные о сдвиге поясных рубежей в горах (с помощью анализа полевых исследований, дистанционного зондирования и фото-архивов), для целей контроля скорости и диапазона происходящих процессов и оценки рисков инвазивного изменения горных экосистем; особое внимание будет уделено динамике границы леса, как важнейшему индикатору климатических изменений; - изучены биогеохимические циклы основных элементов в системе почва-атмосфера-гидросфера; изучена динамика природных и нарушенных ландшафтов Тувы в связи с прошлыми, настоящими и будущими климатическими изменениями; - усовершенствованы методы численного моделирования, аналитических наблюдений и ГИС-технологий в целях мониторинга окружающей среды и природных ландшафтов; проведен анализ и моделирование первичных продукционных и деструкционных процессов в основных экосистемах Тувы; - разработаны методы оценки и моделирования основных источников антропогенных загрязнений, включая анализ рисков и развитие «улучшающих схем»; сформировано методологическое обеспечение для устойчивого экологически-дружелюбного развития основных видов природопользования региона: сельскохозяйственного (с упором на традиционное скотоводство), рекреационного, лесоохранного, охоты и рыболовства, разработки месторождений неметаллических полезных ископаемых; - разработаны математические и компьютерные модели динамики окружающей среды и климатических изменений в региональном и глобальном масштабах. Достижение поставленных целей проекта позволит: I) создание в Туве научного коллектива, включая молодых и перспективных ученых, способного проводить исследования окружающей среды на мировом уровне; II) определение ключевых факторов, контролирующих степень биоразнообразия уязвимых экосистем и предсказание изменений в ближайшем будущем; III) представление в количественных величинах степени влияния уникальных экосистем Тувы на смягчение негативных последствий климатических изменений в региональном и планетарном масштабах. В области академической (фундаментальной) науки будет сделано: - Оценка источника тяжелых металлов, присутствующих в антропогенно-трансформированных экосистемах (с использованием стабильных изотопов для цинка, меди, кадмия, хрома, никеля, ртути, селена). Будут использованы химические и изотопные вариации, позволяющие выделить антропогенный вклад от «естественных» процессов обогащения металлами, таких как биотическое и / абиотическое. До сих пор, изотопный трейсинг является единственным способом для определения добавочных источников поступления металлов в экосистемы. Путем измерения изотопных вариаций в различных частях экосистем, таких как почвы, вода, осадки, растительность, надеемся добиться различения между физико-химическими процессами в ходе переноса между резервуарами и «поступлениями» из других источников. Например, дополнительные (антропогенные) источники поступления металлов в почвы могут быть более мобильны и реакционно-способны, чем геогеннные металлы. В благоприятном случае, био-доступные залежи данного металла в почве будут иметь изотопный состав, отличающийся от большинства почв и могут быть легко идентифицированы изотопным трейсингом. - Разработки базы данных химических и изотопных параметров для различных металлов в аридных экосистемах. Двумя дополнительными результатами этой важной части деятельности, связанной с окружающей средой, будут: - Подготовка и обучение нескольких студентов для получения академических степеней магистратуры, аспирантуры новейшим современным методам, используемым при исследовании окружающей среды с целью наблюдения за динамикой биоразнообразия уязвимых экосистем и состоянием окружающей среды. - Сделать данные проекта и его результаты доступными для населения Тувы, широкой общественности и для стейкхолдеров, с представлением ключевых результатов на русском и английском языках. На основании полученных научных данных будут подготовлены рекомендации и инструкции по состоянию и динамике окружающей среды Региона, изменению биоразнообразия, определены тенденции климатически обусловленной трансформации экосистем и ведущие драйверы этих процессов, оценены их последствия для системы землепользования и управления ресурсами в контексте социально-экономического развития Региона. Эти рекомендации могут быть использованы Администрациями территориальных образований, природоохранными службами и Министерством природных ресурсов и экологии РТ. Кроме того, ожидаемые результаты позволят улучшить качественное и количественное моделирование эволюции горных систем в условиях климатических изменений. Эти результаты будут также иметь мировое значение в плане корректировки имеющихся и развивающихся моделей динамики глобальных природных процессов. Социальные релевантные выводы, добавленные к базовым знаниям о причинах и следствиях развития ландшафтов на контрастных участках вдоль большого экологического градиента, понимание происходящих процессов и адекватные прогнозы, позволят местным заинтересованным сторонам (стейкхолдерам) адаптироваться к этим изменениям или управлять ими. Наконец, еще одной, но не последней добавочной стоимостью проекта, является: а) подготовка нового поколения молодых российских учёных, способных соответствовать высоким качественным стандартам «западной науки» и создавать независимые научные разработки и участвовать в деятельности по получению грантов на европейском уровне, и наконец, б) доведение исследований и обучения в области науки окружающей среды в Тувинском государственном университете до высочайшего международно-признанного уровня. Предлагаемый проект сгенерирует развитие человеческого потенциала и сформирует новое поколение исследователей как в ТувГУ, так и в России. Молодые ученые, аспиранты и магистранты будут обучаться методам современных экологических исследований, им будет оказана поддержка для посещения лучших профильных лабораторий в России и за рубежом, для того, чтобы наладить контакты и получить релевантный опыт. Одновременно мы рассчитываем, что сотрудничество российских и зарубежных ученых через программу Транснационального доступа в рамках INTERACT, усилит взаимодействие и дальнейшее развитие сферы исследований горных территорий, что послужит ядром для дополнительных проектов. Опыт руководителя проекта – ведущего ученого, гарантирует, что исследователи пройдут обучение и получат поддержку в написании научных трудов на английском языке и представлении результатов на престижных международных конференциях. Молодые ученые группы будут стажироваться по разным вопросам в рамках тематики предлагаемого проекта в ведущих научных центрах мира, с которыми у ведущего ученого и его коллег сложились устойчивые связи. Поэтому количество молодых специалистов, прошедших стажировку в ведущих научных центрах мира будет одним из важных показателей оценки эффективности проекта и будет приближаться к 100 % к окончанию его реализации. Ожидается, что инфраструктурный потенциал, который будет развит в ТувГУ, привлечет дополнительных исследователей и послужит основой для будущих проектов, как российского, так и международного уровней. Предполагаемое исследование позволит значительно увеличить международное признание ТувГУ и российской науки об окружающей среде. Это будет достигнуто не только за счет широкого распространения результатов в детальных научных публикациях, но и профессиональной популяризации проводимых исследований в масс-медиа (трансдисциплинарность). Узнаваемость исследований ТувГУ будет возрастать, так как проведение многих экспериментов и измерений, а также мероприятий будет осуществляться во взаимосвязи с профильными международными сетями. Каждый из этих результатов в отдельности представляет собой изменение парадигмы в науке и должен переместить уровень экологии биосистем и образования в этой области на ведущую позицию на национальном и, возможно, мировом уровнях. В целом, ожидается, что результаты проекта значительно улучшат наше понимание фундаментальных аспектов функционирования системы климат-ландшафты, климатически и антропогенно обусловленных изменений уязвимых экосистем и адаптаций разных видов и человека к происходящим изменениям природной обстановки в Туве, Алтае-Саянской горной области и других подобных континентальных регионах мира.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация результатов, полученных в 2020 году
В ходе реализации проекта в 2020 году были выполнены следующие работы: 1.1. Проведен анализ мирового опыта исследований уязвимых экосистем, проанализировано более 100 современных источников по этой теме. 1.2. Проведен анализ климатических баз данных. Осуществлен мета-анализ собранных данных для выявления задокументированных климатических трендов и их связи с динамикой ландшафтов для оценки их изменений. Показано, что эффекты изменений климата могут взаимодействовать с результатами изменений, вызванными хозяйственной деятельностью человека, такими как деградация почвенного покрова, снижение биоразнообразия из-за уничтожения местообитания растений и животных, трансформацией структуры землепользования и др. Исходными материалами для исследования послужили материалы из Государственных (национальных) докладов о состоянии и использовании земель в Российской Федерации [Государственный…, 2012–2020], Государственных докладов о состоянии окружающей среды Республики Тыва [Государственный…, 2006–2019], справочников «Земельного фонда РФ» [Справочник…, 2012–2019], статистических ежегодников Республики Тыва [Статистический…, 2006–2019], архивных данных государственного комитета по земельной реформе [Годовой…, 1980; Отчет…, 1990], материалы исследований М.Ф. Андрейчик [2013–2014], А.Д. Самбуу [2012, 2019, 2020], Х.Б. Куулар [2015–2019], а также исследования авторов. 1.3. Проведены анализ разновременных космических снимков, предварительное дешифрирование космических снимков, составлены тематические карты. Создана база данных спутниковых снимков для ключевых участков, подобраны картографические материалы. На основе дешифрирования разновременных космических снимков, в том числе мультиспектральных Landsat с пространственным разрешением 30 м/пиксель, среднемасштабных топографических карт предварительно были определены границы и морфометрические характеристики ландшафтов мониторинговых участков, подкорректированные во время экспедиционных исследований в июле-августе 2020 года. На всю территорию Тувы и на отдельные ключевые участки с помощью современных ГИС технологий составлены геоморфологические карты и проведен анализ морфометрических показателей рельефа. 1.4. Произведен выбор и обоснование ключевых участков для организации наземных наблюдений. Заложены мезо-катены для отбора образцов. Для организации многолетних комплексных исследований на территории Тувы в ходе предполевых камеральных работ и рекогносцировочных экспедиций в июле-сентябре 2020 года проведена инвентаризация объектов-индикаторов климатических изменений, а также подобраны мониторинговые площадки (6 штук), размещенные по линии макро-трансекта. Площадки выбраны с учетом ландшафтного разнообразия природных комплексов на территории Тувы: от высокогорья Западного Саяна до полупустынь Убсунурской котловины; а также степени антропогенной трансформации геосистем. Здесь располагаются природные и антропогенные ландшафты, объекты и свойства которых (многолетняя мерзлота, солифлюкция, снежники, положение снеговой линии и верхней границы леса, пастбища и др.) отчетливо реагируют на климатические изменения. На ключевых участках будут проведены детальные комплексные исследования геосистем и природно-антропогенных процессов, в том числе дешифрирование разновременных космических снимков с высокой степенью разрешения. 1.5. Для сбора, хранения и обработки фондовых данных, материалов и результатов полевых исследований разрабатывается геоинформационная система на базе ArcGIS. 1.6. С целью реализации проекта, проведения инструментальных измерений параметров уязвимых экосистем проведена работа по закупке научного оборудования. В качестве базы сбора основных климатических характеристик были приобретены метеокомплексы АМК-03 (САМ-ТТ) (ИМКЭС СО РАН), осадкомеры для ключевых участков, температурные датчики (термокосы) и датчики влажности на трансектах. Для организации экспедиционных работ были приобретены различные расходные материалы. Для разработки геоинформационной системы, сбора, хранения фото- и космоснимков, обработки полевых материалов приобретены современные высокоскоростные ПК (ноутбук, компьютер). 1.7. В рамках VI Международной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Актуальные проблемы исследования этноэкологических и этнокультурных традиций народов Саяно-Алтая» проведена школа молодых ученых «Комплексные исследования уязвимых экосистем Тувы». В работе школы приняли участие: руководитель проекта С.Н. Кирпотин с докладом «Организация современной науки: сетевые проекты и роль трансдисциплинарности»; А.М. Перегон «Изменения климата: наука и политика». З.Н. Квасникова, ключевой исполнитель проекта прочитала лекцию «Современные методы ландшафтно-экологических исследований». 2. Полевые работы. 2.1. Установлены метеокомплексы АМК-03 (ИМКЭС СО РАН), осадкомеры на ключевых участках, установлены температурные датчики (термокосы) на трансектах. 2.2. Исследован флористического состав растительных сообществ на ключевых участках макротрансекта. 2.3. Проведен отбор проб для химических, флористических и микробиологических анализов. 2.4. Проведена оценка запасов и продукционных процессов различных фракций фитомассы, включая мхи, надземный (травы, кустарнички) и подземный (корни и корневища трав и кустарничков) ярусы. 2.5. Проведена оценка деструкционных процессов, степени и скорости разложения мортмассы разных видов и групп растительности, закладка натурных экспериментов. 2.6. Сформирована коллекция фотоматериалов из каждого участка отбора проб. 2.7. Заложены и проведены натурные эксперименты. 3. Написаны научные статьи по результатам исследований (5 статей). 4. Материалы проекта представлены на: Форуме коренных малочисленных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока, посвященном празднованию 30-летия со дня образования Общероссийской общественной организации «Ассоциация коренных малочисленных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока Российской Федерации», Москва, 23-27 ноября. С.Н Кирпотин выступал с докладом «КМН и наука: диалог на равных» на Расширенном Координационном Совете RAIPON; VI Международной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Актуальные проблемы исследования этноэкологических и этнокультурных традиций народов Саяно-Алтая», международной конференции YALE-Russia 2020. Получены следующие научные результаты: 1. Выполнен литературный обзор мирового опыта по изучению уязвимых экосистем (проанализировано более 100 источников); 2. Проведен анализ климатических баз данных. Выявлены задокументированные климатические тренды и их связь с динамикой ландшафтов; 3. Осуществлено предварительное дешифрирование разновременных космических снимков, составлены тематические карты. Созданы базы данных спутниковых снимков для ключевых участков, подобраны картографические материалы; 4. Обоснованы ключевые участки для организации наземных наблюдений, выбраны трансекты для отбора образцов; 5. Разработана геоинформационная аналитическая система на базе ArcGIS для сбора, хранения и анализа материалов, получаемых в ходе выполнении проекта; 6. Закуплено научное оборудование и расходные материалы; 7. Организована и проведена школа молодых ученых «Комплексные исследования уязвимых экосистем Тувы» в рамках VI Международной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Актуальные проблемы исследования этноэкологических и этнокультурных традиций народов Саяно-Алтая»; 8. Проведены лекции и семинар для студентов и молодых ученых С.Н. Кирпотиным, А.М Перегон, З.Н. Квасниковой; 9. Установлены метеокомплексы АМК-03 (ИМКЭС СО РАН), осадкомеры на ключевых участках, температурные датчики и датчики влажности на трансектах; 10. Получены новые данные о флористическом составе растительных сообществ, биоразнообразии; 11. Отобраны пробы для дальнейшего проведения химических, флористических и микробиологических анализов; 12. На ряде ключевых участков получены данные о запасах и продукционных процессах различных фракций фитомассы, включая мхи, надземный (травы, кустарнички) и подземный (корни и корневища трав и кустарничков) ярусы; 13. Заложены натурные эксперименты по оценке деструкционных процессов, степени и скорости разложения мортмассы разных видов и групп растительности на ключевых участках; 14. Заложены натурные эксперименты, связанные с внесением в почву удобрений, установкой парников, стерилизации почв; 15. Сформирована коллекция фотоматериалов для каждого участка отбора проб; 16. Представлены и опубликованы 5 статей в рецензируемых журналах (из них 3 в журналах, индексируемых в базах данных WoS и SCOPUS); 17. Отдельные результаты проекта были апробированы на научных мероприятиях (конференциях, семинарах и др.); 18. Написан и оформлен промежуточный научный отчет, обобщающий результаты исследований в 2020 году. В процессе реализации проекта нашей группе удалось выявить и описать новый природный процесс современного климатически-обусловленного облесения (позеленения) степных и песчаных экосистем Центральной Азии (Тува, Российская Федерация). Описанный нами процесс фактически является научным открытием, поскольку противоречит всем имеющимся научным моделям и прогнозам, предполагающим усиление процессов аридизации и опустынивания на этой территории. Это открытие включено разделом в публикацию “Impacts of climate change on vegetation dynamics and biodiversity in Siberia (Воздействие изменения климата на динамику растительности и биоразнообразие Сибири)” спецвыпуска “Siberian Environmental Change” журнала Ambio (Q1) Шведской Королевской академии наук. Ниже приводим ссылки на информационные ресурсы в сети Интернет (url-адреса), посвященные проекту): 1) РНФ, 14 сентября, 202016:26, Ученые ТГУ выяснят причины «наступления» лесов на степь в Туве, Источник: РИА Томск, https://www.rscf.ru/news/earth-sciences/prichiny-nastupleniya-lesov-na-step/; 2) РИА Томск , 11:50 14 сентября 2020 г., Ученые ТГУ выяснят причины "наступления" лесов на степь в Туве; https://www.riatomsk.ru/article/20200914/uchenie-tgu-viyasnyat-prichini-nastupleniya-lesov-na-stepj-v-tuve/; 3) Газета Поиск, Леса наступают. В Туве меняются климат и растительность, https://poisknews.ru/themes/ekologiya/klimat/lesa-nastupayut-v-tuve-menyayutsya-klimat-i-rastitelnost/; 4) Ученые выяснят, как глобальное потепление повлияет на уникальную флору и фауну Тувы 15 апреля 2020 года, http://www.ipgg.sbras.ru/ru/news/uchenye-vyyasnyat-kak-globalnoe-poteplenie-povliyaet-15042020; 5) УЧЁНЫЕ ВЫЯСНЯТ, ПОЧЕМУ «ЗЕЛЕНЕЕТ» ТЫВА И КАК МЕНЯЮТСЯ ЕЁ ЭКОСИСТЕМЫ, http://viu.tsu.ru/news/practices/7123/; 6) Учёные выяснят, почему «зеленеет» Тува, https://www.tuvaonline.ru/2020/04/16/uchenye-vyyasnyat-pochemu-zeleneet-tuva.html; 7) «Позеленение» степи: ученые выяснят, как изменение климата влияет на экосистемы Тувы, 15 апреля, 13:30, https://russia24.pro/tuva/241107898/; 8) Экосистемы Тувы под пристальным вниманием ученых - завершилась научная экспедиция ТувГУ по гранту РНФ, 04 августа 2020, http://tuvsu.ru/news/4526/; 9) Нацпроект ЭКОЛОГИЯ РОССИИ, https://ecologyofrussia.ru/stepi-tuvy-pokryvayutsya-lesami-pochemu-izmenenie-ekosistem-bespokoit-uchenykh-/; 10) Реальная Россия, Научные достижения, Кызыл, 17:09, 15 апреля 2020 / ИА Красная Весна, Тыва «зеленеет»: смещение природных поясов коснется не только животных, https://rossaprimavera.ru/news/e5355e3b; 11) РАМБЛЕР-новости, Ученые РФ выяснят, как глобальное потепление повлияет на уникальную флору и фауну Тувы, ТАСС, 15 апреля 2020, Об этом сообщает "Рамблер", https://news.rambler.ru/science/44018709/?utm_content=news_media&utm_medium=read_more&utm_source=copylink; 12) Яндекс Дзен, В Республике Тыва (Тува) ученые выявили необычное изменение растительности, 29 сентября, https://zen.yandex.ru/media/id/5e44ff717c380d285fd31233/v-respublike-tyva-tuva-uchenye-vyiavili-neobychnoe-izmenenie-rastitelnosti-5f72d638159c5769df33dd7e; 13) eRUDA, 24.09.2020 Почему в Туве леса наступают на степь, http://www.eruda.ru/news_1/0196_tuva_les_rabota_ekologam.htm; 14) Лекция профессора ТГУ Сергея Кирпотина "Бесчеловечность природы", Тувинский государственный университет подготовил видео-лекцию. https://www.facebook.com/CAE.TSSW/videos/674815683457486

Публикации

1. Квасникова З.Н., Ховалыг А.О., Донгак С.О., Доржу У.В. ДИНАМИКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ УГОДИЙ КАК ИНДИКАТОР МОНИТОРИНГА БИОРАЗНООБРАЗИЯ В РЕСПУБЛИКЕ ТЫВА Геосферные исследования/Geosphere Research, - (год публикации - 2021)

2. Кирпотин С.Н., Антошкина О.А., Березин А.Е., Элшехави Е., Фердин А.,Лапшина Е.Д., Покровский О.С.,Перегон А.М.,Семенова Н.М.,Таннебергер Ф., Волков И.В., Волкова И.И., Джюстен Х. The Great Vasyugan Mire: How the World’s largest peatland helps addressing the World’s largest problems Ambio, - (год публикации - 2021)

3. Серегин А.П., Бочков Д.А., Шнер Дж., Гарин Э.В., Поспелов И.Н., Прохоров В.Е., Голяков П.В., Майоров С.Р., Свирин С.А., Химин С.А., Горбунова М.С., Каширина Е.С., Курякова О.П., Большаков Б.В., Эбель А.Л., Хапугин А.А., Маллалиев М.М., Пяк А.И. и др. "Flora of Russia" on iNaturalist: a dataset Biodiversity Data Journal, - (год публикации - 2020) https://doi.org/10.3897/BDJ.8.e59249

4. Сиайс Ф., Яо Й., Гассер Т., Бачини А., Вонг Й., Лоуерволд Р., Пенг С., Бастос А., Ли В., Раймонд П., Канаделл Д., Петерс Г., Эндрюс Р., Чанг Д., Ю Ч., Долма А.Д., Хаверд В., Хартман Д., Лоруэль Г., Конингс А., Кинг А., Люи Й., Люсаэрт С., Перегон А.М. Empirical estimates of regional carbon budgets imply reduced global soil heterotrophic respiration National Science Review, Volume 7, Issue 7, Р. 1-14 (год публикации - 2020) https://doi.org/10.1093/nsr/nwaa145

5. Кирпотин С.Н., Квасникова З.Н., Перегон А.М., Ховалыг А.О., Потапова С.А., Логинова М.А., Венивитина С.А., Кара-Сал А.М ЛАНДШАФТНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ РЕПРЕЗЕНТАТИВНЫХ КЛЮЧЕВЫХ УЧАСТКОВ РЕСПУБЛИКИ ТЫВА Сборник материалов научно-практической конференции "Развитие ТувГУ в XXI веке: интеграция образования, науки и бизнеса", - (год публикации - 2020)

6. Потапова С.А, Квасникова З.Н. КЛИМАТИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В БАССЕЙНЕ РЕКИ АК-СУГ (РЕСПУБЛИКА ТЫВА) Сборник материалов научно-практической конференции "Развитие ТувГУ в XXI веке: интеграция образования, науки и бизнеса", - (год публикации - 2020)

7. - Ученые ТГУ выяснят причины «наступления» лесов на степь в Туве НОВОСТИ РНФ, РНФ/ СМИ О ФОНДЕ,14 сентября 2020 (год публикации - )

8. - Леса наступают. В Туве меняются климат и растительность ГАЗЕТА "ПОИСК", ПОИСК/ Новости/ Климат (год публикации - )

9. - На средства гранта Российского научного фонда учёные ТувГУ изучат, как повысить качество жизни населения Тувы Сетевое информационное агентство «Тува-онлайн», Сетевое информационное агентство «Тува-онлайн»/ НАУКА, 17 апреля 2020 г. (год публикации - )

10. - Тыва «зеленеет»: смещение природных поясов коснется не только животных ИНФОРМАЦИОННОЕ АГЕНТСТВО «КРАСНАЯ ВЕСНА», ИА Красная Весна, Новости научных достижений, 15 апреля 2020 (год публикации - )

11. - УЧЁНЫЕ ВЫЯСНЯТ, ПОЧЕМУ «ЗЕЛЕНЕЕТ» ТЫВА И КАК МЕНЯЮТСЯ ЕЁ ЭКОСИСТЕМЫ 4. НОВОСТИ ТГУ, Томский государственный университет/Новости ТГУ, 16 апреля 2020 (год публикации - )

12. - Учёные выяснят, почему «зеленеет» Тува Сетевое информационное агентство «Тува-онлайн», Сетевое информационное агентство «Тува-онлайн»/ Экология, 16 апреля 2020 (год публикации - )

13. - Ученые выяснят, как глобальное потепление повлияет на уникальную флору и фауну Тувы НОВОСТИ ИНГГ СО РАН, Томский государственный университет/Новости ТГУ, 15 апреля 2020 (год публикации - )

14. - «Позеленение» степи: ученые выяснят, как изменение климата влияет на экосистемы Тувы Russia24.pro, Russia24.pro/ Тува, 15 апреля 2020 (год публикации - )

15. - Ученые ТГУ выяснят причины "наступления" лесов на степь в Туве РЕГИОНАЛЬНОЕ ИНФОРМАЦИОННОЕ АГЕНТСТВО "РИА ТОМСК", РИА ТОМСК/ НОВОСТИ, 14 сентября 2020 (год публикации - )

16. - Степи Тувы покрываются лесами: почему происходит изменение экосистем Нацпроект ЭКОЛОГИЯ РОССИИ, Нацпроект ЭКОЛОГИЯ РОССИИ/ НОВОСТИ, 15 сентября 2020 (год публикации - )

17. - Ученые РФ выяснят, как глобальное потепление повлияет на уникальную флору и фауну Тувы Об этом сообщает "Рамблер". Далее: https://news.rambler.ru/science/44018709/?utm_content=news_media&utm_medium=read_more&utm_source=copylink РАМБЛЕР-новости, РАМБЛЕР-новости/15 апреля 2020 (год публикации - )

18. - В Республике Тыва (Тува) ученые выявили необычное изменение растительности Яндекс Дзен, Яндекс Дзен, 29 сентября 2020 (год публикации - )

19. - Почему в Туве леса наступают на степь eRUDA, eRUDA, 24 сентября 2020 (год публикации - )

20. - Экосистемы Тувы под пристальным вниманием ученых - завершилась научная экспедиция ТувГУ по гранту РНФ ТувГУ, ТУВИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ/ НОВОСТИ ТУВГУ, 4 августа 2020 (год публикации - )

21. - Проект Тувинского государственного университета поддержан Российским научным фондом ТувГУ, ТУВИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ/ НОВОСТИ ТУВГУ, 31 марта 2020 (год публикации - )

Аннотация результатов, полученных в 2021 году
В процессе реализации проекта в 2021 году, все заявленные планы и задачи выполнены полностью: 1. Собран и обработан массив данных о физико-химических свойствах компонентов ландшафтов на мониторинговых площадках. Количественный химический анализ проб проводился в сертифицированных лабораториях в соответствии со стандартными протоколами. 2. Для установления геохимических параметров компонентов ландшафтов были изучены основные закономерности содержания химических элементов в почвенных, водных и растительных образцах; в качестве обобщающего показателя, были рассчитаны коэффициенты накопления Rk в почвах (ассоциации элементов с коэффициентом концентрации> 1); выявлены принципы латеральной миграции элементов в профиле мерзлотного бугра. 3. С целью изучения показателей редкости, доминирования, численности, распределения, временного и пространственного разнообразия и т.п., были заложены мониторинговые площадки. Полевой научный материал отбирался и обрабатывался традиционными методами (геоботанические описания, метод стандартных экологических шкал Раменского, метод экологических шкал увлажнения, богатства-засоления и др.). 4. На основе метеорологических показателей, характеризующих изменение агрометеорологических условий или условий вегетации растений (сумма температуры воздуха выше 10 ℃; число дней с суточной температурой воздуха выше 10 ℃; сумма атмосферных осадков при температуре воздуха выше 10 ℃; коэффициент увлажнения Ki; гидротермический коэффициент) были проанализированы и обработаны большой массив метеоданных. 5. Для анализа древесно-кольцевых хронологий (ДКХ) отобран материал вдоль макротрансекта, охватывающего все основные типы ландшафтных комплексов Тувы. 6. На основе полевых и фондовых материалов проанализированы и обобщены данные об эндемиках флоры и фауны региона; описаны факторы, определяющие высокий эндемизм экосистем Тувы. 7. Выполнен анализ зависимости биоразнообразия от климатических показателей. Показано, что целый ряд природных экосистем возник в результате взаимных воздействий временной динамики и различных условий окружающей среды; отмечено, что последствия глобального изменения климата могут быть как прямыми (например, повышения температуры влияет на зимнюю выживаемость некоторых амфибий и перегревание диких оленей), так и косвенными (изменение ареалов популяций: расширение, перемещение в нехарактерные для обитания природные зоны и т.д.). 8. Проведена оценка биоразнообразия, динамики сукцессий, структуры биологического разнообразия высокогорных и котловинных ландшафтов. Выявлено, что в условиях уязвимых экосистем Тувы, на разнообразие влияют особенности геоморфологического строения, термокарстовые, эрозионные и аккумулятивные процессы в высокогорьях, а также изменение климатических показателей и антропогенная деятельность человека. 9. Корреляционный и кластерный анализ древесно-кольцевых хронологий (ДКХ) позволил выделить отдельные группы хронологий: 1) ula,han 2) t13, bora, sog, 3) tes, hol, nar. В целом показано, что коэффициенты корреляции между анализируемыми ДКХ и среднемесячными температурами не имеют значимой связи. Графический визуальный анализ погодичной изменчивости прироста за последние 250 лет показал хорошую согласованность общего хода кривых. 10. На основе дендрохронологического анализ годичных колец старовозрастных экземпляров деревьев подготовлен материал для представления в международную сеть Shrub-hubnetwork. Подготовленный материал (1156 образцов древесины) содержит информацию оценки климатического сигнала, содержащегося в древесно-кольцевых хронологиях, коэффициентов корреляции с инструментальными рядами измерений приземной температуры и осадков, графический визуальный анализ погодичной изменчивости прироста. 11. На основе анализа картографических, литературных, фондовых, полевых материалов с использованием полнофункционального комплекса ArcGIS 10.6 (ESRI Inc.), свободной географической информационной системы Quantum GIS 3.14, топографической карты масштаба 1: 100 000, а также данных радарной интерферометрической топографической спутниковой съемки SRTM (Shuttle radar topographic mission) составлены цифровые модели рельефа ключевых участков макропрофиля. 12. Для выявления факторов и драйверов, определяющих процессы и компоненты геосистем, как важнейших индикаторов климатических изменений проведены комплексные исследования на мониторинговых площадках ((1 – в Алашском плато (Барун-Хемчикский район; 2 – Ийменские пески, Дзун-Хемчикский район). В целом, показано, что изученная система пальз на Алашском плато динамична и для них характерно волнообразное развитие, состоящее из чередования фаз промерзания и оттаивания. В Хемчикской котловине имеется уникальный песчаный массив барханного типа в окрестностях с. Ийме Дзун-Хемчикского района. В последние годы отмечается активное расселение по песчаному массиву популяции тополя (визуально более 90 %). Мощное развитие Populus laurifolia в последние годы свидетельствует о повышении гумидности и сохранении достаточных запасов влаги в нижних горизонтах песчаного массива, куда доходят корни деревьев. О том, что количество поступающей влаги с водосборного бассейна усиливается, именно в последние десятилетия, может свидетельствовать и характер «облесения» массива. Подобные локальные процессы увлажнения настолько противоречат общепринятым моделям и прогнозам, что делает это явление уникальным и может быть одной из причин (помимо изменения землепользования) «озеленение степей». Все эти драйверы действуют индивидуально или синергетически. Текущие преобразования почвы и растительности, связанные с изменениями климата, землепользования и пожарами, имеют большой потенциал влияния на традиционное землепользование кочевников Тувы за счет резкого сокращения пастбищ, и поэтому они имеют большое значение для устойчивого развития региона. 13. Проведены исследования продуктивности травяных экосистем Тувы. Выявлено, что что на продуктивность травяных экосистем оказывает влияние местоположение, гидротермические условия и пастбищная нагрузка. Установлено, что в терминальных, ненарушенных степных экосистемах, существующих в благоприятных условиях, доминантные виды одинаковы для надземного и подземного ярусов и их долевое участие в сложении фитомассы также одинаково. В сукцессионных экосистемах, а также в экосистемах, испытывающих стресс, часть доминантов общая для G и R, другая часть – разная. Чем дальше отстоит экосистема от терминальной стадии и чем выше стресс, тем более гетерогенно распределение фитомассы доминантных видов между надземным и подземным ярусами растительного сообщества. 14. Определены основные биогеохимические показатели рек и озер Тувы. В целом, для водных объектов значимое различие характерно для изотопного состава вод, электропроводности, значениях pH и структуре растворенного вещества. Показатели общей микробной численности (ОМЧ) в озерах и малых реках повышены в основном в весенний период, а осенью это значение падает в несколько раз. 15. Исследована структура землепользования Республики Тыва за 40-летний период, показавшая их значительные трансформации. Выявлено, что эти изменения обусловлены не только внешними социально-экономическими причинами конца XX века, но и внутренними административно-территориальными: сокращалась площадь одних административных районов и увеличивалась других, появились новые. Анализ динамики земель сельскохозяйственного назначения в республике показал, что в целом, площадь сельскохозяйственных угодий и общая площадь не оставалась неизменной на протяжении второй половины XX в первой половины XXI века. В настоящее время в Туве насчитывается 17 административных районов. Среди них только Тес-Хемский сохранил свое лидирующее положение по доле сельхозугодий (55%), во всех остальных районах их доля резко снизилась. 16. Подготовлена и подана заявка на регистрацию РИД – базу данных (БД) «Ландшафты Тувы». БД включает в себя основные характеристики ландшафтных комплексов Тувы и состоит из систематизированного свода информации, характеризующих ландшафты по природно-географическим показателям. База данных предназначена для хранения, систематизации и обобщения информации о классификации и количественных характеристиках ландшафтов республики. База пополняемая. БД может быть полезной широкому кругу специалистов в области естественных наук; может быть использована образовательными учреждениями, школьниками, при подготовке к ЕГЭ, туристами, краеведами и другими пользователями. 17. На основе полученных материалов за 2020-2021 гг. реализации проекта, их обработки и обобщения были опубликованы 12 статей, 6 из которых в журналах, входящих в международные базы WoS (Q1) и SCOPUS, 1 статья в WoS IOP, 5 в РИНЦ. 18. Основные результаты исследований были апробированы на 6 международных научно-практических конференциях и мероприятиях различных форматов и уровней. 19. Составлен и написан промежуточный научный отчет, обобщающий результаты исследований в 2021 году. По материалам гранта со ссылкой на Российский научный фонд подготовлены и опубликованы для широкой общественности следующие информационные материалы, посвященные проекту: 1) РБК, 23 октября 2021 г.: В Сибири цветет пустыня и тает вечная мерзлота. Как изменение климата становится заметным, https://youtu.be/Mxb2IfMTNOs; 2) ASSOCIATED PRESS, 21-22 июля 2021 г.: Climate change may be behind desert retreat in Siberia +ONLY ON AP, http://www.aparchive.com/metadata/view/776c5a331ee347138dd82834936fe55c?subClipIn=00:00:00&subClipOut=00:07:18; 3) ASSOCIATED PRESS, 18-21 июля 2021 г.: Measuring permafrost thaw in Siberia ++REPLAY++, http://www.aparchive.com/metadata/view/0e0cadfd740442d0ad7e6d9ee06a3278?subClipIn=00:00:00&subClipOut=00:07:24; 4) РИА Новости, 16 августа 2021 г.: Изменение климата - миф или реальность?, https://fb.watch/7qjOB1j-xY/; 5) euronews, 9 августа 2021 г.: Melting permafrost in Siberia could dramatically change landscape, https://m.youtube.com/watch?v=gb_QpBikuNI&feature=share; 6) Новости ТувГУ, 5 августа 2021 г.: Что скажет экосистема? Ученые ТувГУ вместе с коллегами провели летнюю серию экспедиций в Туве, http://tuvsu.ru/news/6776/; 7) Новости ТувГУ, 10 августа 2021 г.: Лекции и мастер-классы на полях. Научные сотрудники ТувГУ провели летнюю школу молодых ученых, http://tuvsu.ru/news/6784/; 8) Новости ТувГУ, 21 сентября 2021 г.: Ведущий ученый ТувГУ, профессор Сергей Кирпотин включен в состав Редакционного совета престижного журнала Water, http://tuvsu.ru/news/6916/; 9) Новости ТГУ, 18 мая 2021 г.: Учёные ТГУ выступят редакторами журнала Ambio Шведской академии наук, https://www.tsu.ru/news/uchyenye-tgu-vystupyat-redaktorami-zhurnala-ambio-/

Публикации

1. Волков И.В., Земцов В.А., Ерофеев А.А., Бабенко А.С., Волкова А.И., Терри Каллаган The dynamic land-cover of the Altai Mountains: Perspectives based on past and current environmental and biodiversity changes Ambio, 50, pages1991–2008 (2021) (год публикации - 2021) https://doi.org/10.1007/s13280-021-01605-y

2. Волкова И.И., Терри Каллаган, Волков И.В.,Чернова Н.А., Волкова А.И. South-Siberian mountain mires: Perspectives on a potentially vulnerable remote source of biodiversity Ambio, 50:1975–1990 (год публикации - 2021) https://doi.org/10.1007/s13280-021-01596-w

3. Квасникова З.Н., Потапова С.А. ЛАНДШАФТНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ БАССЕЙНА РЕКИ АК-СУГ (РЕСПУБЛИКА ТЫВА) АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК, Мат. межд. НПК. Петропавловск. Издательство: Северо-Казахстанский университет им. М. Козыбаева, 2021 - с.269-275 (год публикации - 2021)

4. Кирпотин С.Н.,Терри Каллаган,Перегон А.М.,Бабенко А.С.Берман Д.И.,Булахова Н.А.,Бызаакай А.А.,Черных Т.М.,Чурсин В.,Интересова Е.А.,Гуреев С.П.,Керчев И.А.,Харук В.И.,Ховалыг А.О.,Колпашников Л.А.,Кривец С.А.,Квасникова З.Н.,Кужевская И.В. Impacts of environmental change on biodiversity and vegetation 3 dynamics in Siberia Ambio, Large 13280, Article No. : 1570, Pages : 26 (год публикации - 2021) https://doi.org/10.1007/s13280-021-01570-6

5. Логинова М.А. МОРФОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЕЛЬЕФА СЕВЕРНОГО МАКРОСКЛОНА ХРЕБТА ВОСТОЧНОГО ТАННУ-ОЛА (РЕСПУБЛИКА ТЫВА) Динамика и взаимодействие геосфер Земли. Материалы Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 100-летию подготовки в Томском государственном университете специалистов в области наук о Земле. В 3-х томах, Том III. Томск: Изд-во Томского ЦНТИ. 2021. – 51-54 с. (год публикации - 2021)

6. Меллат М.,Бейли Х.,Мустонен К-Р.,Марттила Х.,Клейн Э.С.,Грибанов К.,Брет-Хард С.,Чупаков А.В.,Дивин Д.В.,Эльс Б.,Филиппов И.,Хекку В.,Джонс С.,Кирпотин С.Н.,Крон А.,Маркусен Х.Т.,Ниельсен М.,Олсен М.,Паавола Р.,Покровский О.С., Hydroclimatic Controls on the Isotopic (δ18O, δ2H, d-excess) Traits of Pan-Arctic Summer Rainfall Events Frontiers in Earth Science, № 9, 651731 (год публикации - 2021) https://doi.org/10.3389/feart.2021.651731

7. Ондар С.О., Суров А.В.,Чабовский А.В., Путинцев Н.И., Ховалыг А.О., Куулар А.А. The role of traditional nomadic pastoralism in the spatial and genetic subdivision of the distribution of populations of small mammals in mountain areas and their sanitary and epidemiological significance (on the example of Tuva) BIO Web of Conferences, Volume 35, 00018 (год публикации - 2021) https://doi.org/10.1051/bioconf/20213500018

8. Потапова С.А., Квасникова З.Н. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА ГЕОСИСТЕМ БАССЕЙНА Р. АК-СУГ (РЕСПУБЛИКА ТЫВА) Динамика и взаимодействие геосфер Земли. Материалы Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 100-летию подготовки в Томском государственном университете специалистов в области наук о Земле. В 3-х томах, Том III. Томск: Изд-во Томского ЦНТИ. 2021. – 65-67 с. (год публикации - 2021)

9. Потапова С.А., Квасникова З.Н. Анализ физико-географических условий бассейна реки Ак-Суг как этап мониторинга уязвимых экосистем Республики Тыва ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СИБИРИ И АЛТАЕ-САЯНСКОГО ТРАНСГРАНИЧНОГО РЕГИОНА, Мат. Международной НПК. Барнаул: Издательство АГУ. 2021 - с. 423-434 (год публикации - 2021)

10. Сигне Летт,Ингибьорг С.Й.,Антуан Б.-С.,Каспер Т.К.,Хейнджо В.,Флемминг Э.,Грегори Х.Р.,Симона И., Андерс М.,Катрин Р., Юха М.А., Кэтлин Р.,, Сара Буска, Терри Каллаган,Мишель Карбоньяни,Элизабет Дж. Купер, Дж. Ханс К. Корнелиссен,Эллен Доррепаал, Can bryophyte groups increase functional resolution in tundra ecosystems? Arctic Science, 62.118.84.105 (год публикации - 2021) https://doi.org/10.1139/AS-2020-0057

11. Терри Каллаган,Шадуйко О.,Кирпотин С.Н.,Гордов Е. Siberian environmental change: Synthesis of recent studies and opportunities for networking Ambio, 50,2104–2127 (2021) (год публикации - 2021) https://doi.org/10.1007/s13280-021-01626-7

12. Ховалыг А.О., Квасникова З.Н., Кара-Сал А.М., Тюлюш Т.О. ПРОЕКТ БАЗЫ ДАННЫХ «ЛАНДШАФТЫ ТУВЫ» Динамика и взаимодействие геосфер Земли. Материалы Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 100-летию подготовки в Томском государственном университете специалистов в области наук о Земле. В 3-х томах, Том III. Томск: Изд-во Томского ЦНТИ. 2021. – 84-85 с. (год публикации - 2021)

13. Ховалыг А.О., Квасникова З.Н., Кара-Сал А.М., Тюлюш Т.О. Ландшафты Тувы -, - (год публикации - )

14. - В Сибири цветет пустыня и тает вечная мерзлота. Как изменение климата становится заметным РБК, 23.10.2021 (год публикации - )

15. - Climate change may be behind desert retreat in Siberia +ONLY ON AP+ ASSOCIATED PRESS, 21-22 июля 2021 (год публикации - )

16. - Measuring permafrost thaw in Siberia ++REPLAY++ ASSOCIATED PRESS, 18-21 июля 2021 (год публикации - )

17. - Изменение климата - миф или реальность? РИА Новости, 16 августа 2021 (год публикации - )

18. - Melting permafrost in Siberia could dramatically change landscape euronews, 9 августа 2021 (год публикации - )

19. - Что скажет экосистема? Ученые ТувГУ вместе с коллегами провели летнюю серию экспедиций в Туве Новости ТувГУ, 5 августа 2021 (год публикации - )

20. - Лекции и мастер-классы на полях. Научные сотрудники ТувГУ провели летнюю школу молодых ученых Новости ТувГУ, 10 августа 2021 (год публикации - )

21. - Ведущий ученый ТувГУ, профессор Сергей Кирпотин включен в состав Редакционного совета престижного журнала Water Новости ТувГУ, 21 сентября 2021 (год публикации - )

22. - Учёные ТГУ выступят редакторами журнала Ambio Шведской академии наук Новости ТГУ, 18 мая 2021 (год публикации - )

Аннотация результатов, полученных в 2022 году
1. Детально изучены геохимические характеристики торфяно-болотных почв на ключевом участке в долине р. Адыр-Хем. 2. Геоботанические исследования структуры сообществ проведены на ключевом участке «Урочище Адыр-Хем», где предварительными исследованиями показано наличие редких и уязвимых видов растений на данной территории. Основным типом растительности нижнего пояса высокогорий являются ерниково-лишайниковые тундры. В качестве анализа популяционной динамики фауны уязвимых экосистем Тувы были изучены сообщества мелких млекопитающих Тувинской горной области. Показано, что, начиная с 1970-х годов увеличивается относительная численность и расширение ареала видов в большинстве модельных точек: увлажненных мест – нивальных лугов, настоящих, высокогорных и/или луговых степей. При этом, вместе с расширением ареала колониальных видов расширяются ареалы и специализированных семеноядов – хомячков; фиксируется расширение ареалов лесных видов в степную зону; сокращается численность пустынных и сухостепных видов. 3. Оценка географических сдвигов ареалов популяций, а также виды, которые в Тувинской горной области отмечены нами впервые, Sylvaemus uralensis и Apodemus agrarius, позволяет предположить, что миграция зверька в южном направлении была менее интенсивной в плейстоцене и позднее.. Анализ филогеографии видов современных сообществ мелких млекопитающих позволил реконструировать картину заселения переходного пространства Тувинской горной области. 4. Исследование динамики верхней границы леса как реакции на современные климатические изменения показали, что процесс формирования классической «обращенной поясности», связано с температурными инверсиями. С использованием опции «исторические снимки» на платформе GoogleEarthPro проанализировались участки верхней и нижней границы лесного пояса. Верхняя граница леса в наших исследованиях смещается в сторону безлесных пространств высокогорий. Скорость ее подъема на высоту составляет ~38 м за 8 лет, что намного больше текущей скорости смещения границы леса в Субарктике – 50 м за 40-50 лет (Rees et. al., 2020) и в европейских Альпах – 10 м за период времени 2000 - 2008 г. (Leonelli et al., 2011), но примерно соответствует скорости подъёма границы леса в горных районах Юго-Восточного Алтая (Актру), по данным Cazzolla Gatti et al. (2020). Анализ изменения положения границы леса показывают, что за период с 1975 г. по 2019 г. лесопокрытая площадь в пределах ключевого участка увеличилась на 64 км2 и на данный момент составляет 509 км2. Расширяется и граница редколесий. Наряду с изменением границы леса прослеживается и изменение площади деградированных лесов. Деградация происходит в основном за счет лесных пожаров и деятельности насекомых вредителей леса. 5. Был проведен мониторинг компонентов экосистем Тувы, показывающих обусловленность биоразнообразия от приодно-климатических условий. Выявили такие параметры: редкость, доминирование, численность, распределение, временное и пространственное разнообразие и др. Учетные площадки расположены в пределах макропрофиля, пересекающего территорию Тувы, в различных природных геосистемах. 6. Анализа распределения и миграций насекомых был проведен на примере жесткокрылых стафилинид, как одного из самых многочисленных групп насекомых (не менее 120 видов в Туве). Наибольшим видовым многообразием характеризуется подсемейство Staphylininae, включающее в себя наиболее крупных и большей частью теплолюбивых представителей семейства. Выявлено, что в лесных и относительно хорошо увлажненных луговых экосистемах доминируют представители рода Philonthus. На нижней границе леса и в лесостепных ландшафтах в составе подсемейства увеличивается относительная доля представителей родов Ocypus и Staphylinus, а в более суровых климатических условиях у верхней границы леса доминируют жуки рода Quedius, а также Philonthus setosus Sahlb. 7. Структурные изменения экосистем являются одним из важных критериев их равновесного состояния при изменении климатических условий. На равнинных степях Тувинской котловины преобладают полынно-мелкодерновинно-злаковые степи. В условиях среднегорья представлены различные сочетания сухих и опустыненных степей: нанофитоновые, прутняковые (Bassia prostrata) опустыненные степи с сильно разреженным травостоем, карагановая холоднополынно-злаковая степь, караганово-ковыльные степи. Структурные изменения популяций высокогорных растительных сообществ изучались в долине Адыр-Хем, в условиях температурной инверсии. 8. Созданная база данных «Ландшафты Тувы» (зарегистрирована в ФИПС), интегрирует и актуализирует данные междисциплинарных научных исследований. 9. Разработаны имитационные модели Wetland-DNDC, направленные на моделирование биогеохимических циклов азота и углерода, продукционного процесса, углеродного обмена в наземных экосистемах, динамики органического вещества почв в рамках кинетического подхода, дыхания почвы, гидротермического режима болот, использует сложный математический аппарат (более 120 уравнений) на основе блокового подхода, связывающего соответствующие эмиссионные потоки парниковых газов. 10. Цифровые модели рельефа созданы в программе ArcScene. На основе созданных геоморфологических карт с использованием ArcGis 10.6 (ESRI Inc.) и Quantum GIS 3.14, топографических карт, а также данных радарной интерферометрической топографической спутниковой съемки SRTM (Shuttle radar topographic mission) проведен анализ морфометрических показателей рельефа ключевых участков. 11. По результатам проекта в 2022 г., созданы серии тематических карт: ландшафтные; карта-схема растительности урочища Адыр-Хем; карта-схема динамики лесопокрытой площади в бассейне р. Ак-Суг. 12. На основе полученных результатов были опубликованы 15 статей, 9 из которых в журналах, входящих в международные базы WoS (Q1) и SCOPUS, 6 в РИНЦ. 13. Результаты проекта были представлены на 6-ти конференциях и семинарах разных уровней. 14. Составлен и написан заключительный научный отчет, обобщающий результаты исследований за весь период выполнения проекта РНФ. 15. В рамках проекта РНФ, были исследованы закономерности распределения растительного вещества в надземной и подземной сферах степных экосистем на двух ключевых участках: (1) в ненарушенных природных экосистемах, и (2) в условиях антропогенного воздействия Тандинского ключевого участка. 16. Были изучены 20 водных объектов (рис. 12.1 – 12.2) вдоль макротрансекта на территории Республики Тува. Исследованы: pH, электропроводность, растворенные газы (диоксид углерода и кислород), общее микробное число, концентрации DOC и DIC, структура органического вещества и количество растворенного органического углерода. 17. На основе материалов проекта защищены магистерские диссертации.18. Проведен анализ климатического показателя дефляции (фактора климата С) для участка Эрзинского района Республики Тува по данным метеостанции Эрзин. За период 1978-1987 годов фактор климата показывает слабую дефляцию на исследуемой территории и очень слабую – за период 1988-2009 годов.

Публикации

1. Анжелика Фёрдин, Андрей-Космин Дьякону, Мирьям Пфайффер, Мариуш Галка, Саймон М. Хатчинсон, Джанина Бутишака, Горина Наталья, Тонков Спассимир, Айдин Ниамир, Иоан Тантау, Хуэй Чжан, Кирпотин Сергей Holocene wildfire regimes in western Siberia: interaction between peatland moisture conditions and the composition of plant functional types Climate of the Past, Clim. Past, 18, 1255–1274, 2022 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.5194/cp-18-1255-2022

2. Бызаакай А.А., Покровский О.С., Колесниченко Ю.Я., Ховалыг А.О., Колесниченко Л.Г., Квасникова З.Н., Перегон А.М., Кирпотин С.Н. The pilot studies of biogeochemistry in water bodies at cross-Tyva macro-transect, Russian Federation Water, - (год публикации - 2022)

3. Верхозина А.В., Анисимов А.В., Бешко Н.Ю., Бирюков Р.Ю., Бондарева В.В., Черных Д.В., Дорофеев Н.В., Дорофеев В.И., Эбель А.Л., Ефремов А.Н., Эрст А.С., Эсанов Х.К., Есина И.Г. и др. Findings to the flora of Russia and adjacent countries: New national and regional vascular plant records Botanica Pacifica, 11(1): 129–157; https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ (год публикации - 2022) https://doi.org/10.17581/bp.2022.11116

4. Квасникова З.Н., Шитц Е.С. Анализ ландшафтной структуры северо-восточной части Убсунурской котловины (Республика Тыва Тенденции развития естественных и технических наук в современном мире, Материалы международной научно-практической конференции (год публикации - 2022)

5. Кирпотин С.Н., Квасникова З.Н., Потапова С.А., Волкова И.И., Волков И.В., Пяк А.И., Бызаакай А.А., Колесниченко Л.Г., Лущаева И.В., Ховалыг А.О., Кужевская И.В., Чурсин В.В., Перегон А.М. Pilot Studies of the Unique Highland Palsa Mire in Western Sayan (Tuva Republic, Russian Federation) Atmosphere, 13(1): 32 (год публикации - 2021) https://doi.org/10.3390/atmos13010032

6. Косых Н.П., Миронычева-Токарева Н.П., Вишнякова Е.К., Коронатова Н.Г., Степанова В.А., Колесниченко Л.Г., Ховалыг А.О., Перегон А.М. Plant Organic Matter in Palsa and Khasyrei Type Mires: Direct Observations in West Siberian Sub-Arctic Atmosphere, 12(12): 1612 (год публикации - 2021) https://doi.org/10.3390/atmos12121612

7. Михальчук А.А., Бурнашова Е.Н., Борило Л.П., Харанжевская Ю.А., Чистякова Н.О., Акерман Е.Н., Кирпотин С.Н., Покровский О.С., Воробьев С.Н. Greenhouse gas emissions into the atmosphere from northern peatlands by the Wetland-DNDC simulation model: a case study of the Great Vasyugan Mire, Western Siberia Atmosphere, 13 (х) (год публикации - 2022)

8. Потапова С.А. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МЕРЗЛОТНЫХ БУГРОВ ПУЧЕНИЯ В ДОЛИНЕ Р. АДДЫР-ХЕМ (РЕСПУБЛИКА ТЫВА) АЗИМУТ ГЕОНАУК, 2: 102-105 (год публикации - 2022)

9. Потапова С.А., Квасникова З.Н. Влияние глобального потепления климата на развитие опасных экзогенных процессов в бассейне р. Ак-Суг (Республика Тыва) ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР: Труды XXV Международного симпозиума имени академика М.А. Усова студентов и молодых ученых, Труды XXV Международного симпозиума имени академика М.А. Усова студентов и молодых ученых (год публикации - 2021)

10. Потапова С.А., Квасникова З.Н. Ландшафты бассейна р. Ак-Суг (Республика Тыва Тенденции развития естественных и технических наук в современном мире, Материалы международной научно-практической конференции (год публикации - 2022)

11. Фьюстер Ричард Э., Моррис Пол Дж., Иванович Р.Ф., Суиндлз Грэм Т., Перегон А.М., Смит Кристофер Дж. Imminent loss of climate space for permafrost peatlands in Europe and Western Siberia Nature Climate Change, 12, 373-379 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.1038/s41558-022-01296-7

12. Ховалыг А.О., Кара-Сал А.М., Тюлюш Т.А., Квасникова З.Н. Методический подход к разработке базы геоданных "Ландшафты Тувы" КОЗЫБАЕВСКИЕ ЧТЕНИЯ - 2021: НОВЫЕ ПОДХОДЫ И СОВРЕМЕННЫЕ ВЗГЛЯДЫ НА РАЗВИТИЕ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, Материалы международной научно-практической конференции в 9-х томах. Том 7 (год публикации - 2021)

13. Шухердорж Баасанмунх, Магсар Ургамал, Батлай Оюнцецег, Алиса Грабовская-Бородина, Хурелпурев Оюндельгер, Загаржав Цегмед, Ванжил Гундегмаа, Кечайкин А.А., Пяк А.И., Ли Цин Чжао, Хёк Джэ Чой Updated Checklist of Vascular Plants Endemic to Mongolia MDPI, Basel, Switzerland, 13 (12), 619 (год публикации - 2021) https://doi.org/10.3390/d13120619

14. Эрст А.С., Никулин А.Ю., Никулин В.Ю., Эбель А.Л., Зибзеев Е.В., Шарплс М.Т., Баасанмунх С., Хёк Дж. Э. Чой, Олонова С., Пяк А.И., Гуреева И.И., Эрст Т.В., Кечайкин А., Луферов А., Мальцева С.Ю., Нобис М., Лиан Л., Ван В. Distribution analysis, updated checklist, and DNA barcodes of the endemic vascular flora of the Altai mountains, a Siberian biodiversity hotspot Systematics and Biodiversity, 20 (1): 1-30 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.1080/14772000.2022.2049391

15. Саая А.Т. К ОБИТАНИЮ КЛУШИЦЫ PYRRHOCORAX PYRRHOCORAX В САГЛИНСКОЙ ДОЛИНЕ (ЮГО-ЗАПАДНАЯ ТУВА) АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭТНОЭКОЛОГИЧЕСКИХ И ЭТНОКУЛЬТУРНЫХ ТРАДИЦИЙ НАРОДОВ САЯНО-АЛТАЯ Материалы VII международной научно-практической конференции, Материалы VII международной научно-практической конференции (год публикации - 2022)

16. - Почему «зеленеют» Тува и Монголия и кто «виноват» в изменении климата Новости ТГУ, портал Tomsk.ru, 24.11.2022 (год публикации - )

17. - В плену потепления Газета Поиск, 18.11.2022 (год публикации - )

18. - Наука в ТувГУ. Группа исследователей Тувинского и НИ Томского государственных университетов провели мониторинговые полевые исследования Новости ТувГУ, 25.05.2022 (год публикации - )

19. - Почему «зеленеют» Тува и Монголия и кто «виноват» в изменении климата Томское отделение РГО, 22.11.2022 (год публикации - )

20. - Почему «зеленеют» Тува и Монголия и кто «виноват» в изменении климата? Ассоциация некоммерческих организаций «Томский консорциум научно-образовательных и научных организаций», 24.11.2022 (год публикации - )

21. - Завершается крупный научный проект ТувГУ, поддержанный грантом РНФ Новости ТувГУ, 01.12.2022 (год публикации - )

Возможность практического использования результатов
Результаты проекта могут быть использованы Правительством республики Тыва при составлении и корректировке Программы социально-экономического развития региона, которая требует понимания природной обстановки и точных прогнозов тенденций ее изменений. Повысится качество информированности власти и населения о происходящих природных процессах, что неизбежно повлияет на повышение социальной и экологической ответственности населения в отношении вмещающих ландшафтов. Данные проекта могут быть использованы для разработки типологии адаптационных стратегий местного населения к изменениям, происходящим в экосистемах на локальном, региональном и даже глобальном уровнях. Будут предложены рекомендации в области взаимодействия местных администраций, научного сообщества, управленческих структур, предприятий с местным населением в целях повышения уровня рационального землепользования в Регионе. Результаты проекта будут полезны различным министерствам и ведомствам РФ, таким как Министерство природных ресурсов РФ, Росгидромет, МЧС России, в первую очередь их региональным представительствам.