Лаборатория парниковых газов (ЛПГ)

О лаборатории

Молодёжная лаборатория парниковых газов создана в 2022 году на базе Института физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН как развитие исследовательской группы Лаборатории математической экологии, изучающей источники атмосферного метана и диоксида углерода на территории севера России с 2009 года. Формирование лаборатории позволило институционализировать многолетние полевые и аналитические исследования и сосредоточить их на комплексном изучении процессов эмиссии парниковых газов в природных и антропогенных экосистемах Арктики и субарктики.

Ключевым, но не единственным регионом исследований является север Западной Сибири, при расширении географии работ на другие регионы России. Лаборатория выполняет задачи фундаментальных и прикладных исследований, а также подготовки молодых специалистов и методической поддержки исследовательских групп.

Исследования лаборатории основаны на сочетании натурных измерений, статистического анализа, ГИС-подходов, методов дистанционного зондирования Земли и математического моделирования. Ключевым элементом полевых работ являются измерения концентраций метана и диоксида углерода с использованием портативного газоанализатора. На основе измерений концентраций рассчитываются потоки парниковых газов для различных типов экосистем. Полевые данные дополняются детальным картографированием с использованием спутниковых данных и материалов съёмки с беспилотных летательных аппаратов.

Телеграмм-канал: Лаборатория парниковых газов и группа Вконтакте

Направления деятельности

  • Изучение закономерностей эмиссий метана и диоксида углерода арктическими наземными экосистемами, включая болота, озёра, хасыреи (котловины спущенных озёр) и хорошо дренированные тундры; 
  • Оценка потоков парниковых газов с поверхности крупных водохранилищ;
  • Выявление факторов, контролирующих пространственно-временную изменчивость эмиссий, включая гидрологические, термические, биогеохимические и ландшафтные условия;
  • Развитие методологии оценки экосистемных услуг и внешних эффектов, связанных с эмиссией парниковых газов. 

На основе натурных данных и моделирования разрабатываются подходы к учёту климаторегулирующих функций экосистем и водохранилищ, оценке экологического ущерба и потенциала достижения углеродной нейтральности. 

Достижения

  • Институционализация многолетних исследований источников метана и диоксида углерода в Арктике и субарктике.
  • Формирование уникальных репрезентативных наборов данных по потокам метана и диоксида углерода для различных типов тундровых и болотных экосистем.
  • Получение сезонных оценок эмиссий и количественное описание факторов, контролирующих газообмен. 
  • Разработка подходов к математическому описанию суточной динамики и пространственной неоднородности эмиссий.
  • Проведение масштабных исследований эмиссионного режима крупных водохранилищ Сибири с международной верификацией результатов аудиторской компанией «TUV Austria».
  • Развитие методологии оценки климаторегулирующих функций экосистем, экологического ущерба и потенциала достижения углеродной нейтральности.
  • Представление результатов на всероссийских и зарубежных конференциях и публикации в ведущих рецензируемых журналах.
Руководитель: Казанцев Владимир Сергеевич
Проекты


Научно-исследовательский полигон «Тазовский»: исследование парниковых газов в тундровых экосистемах (2023–2025 гг.)

В 2023–2025 гг. лаборатория провела серию комплексных полевых экспедиций на исследовательском полигоне «Тазовский», расположенном в 11 км к юго-юго-востоку от поселка Тазовский (Тазовский район, Ямало-Ненецкий автономный округ). Целью проекта было исследование эмиссии метана и диоксида углерода из естественных тундровых экосистем, а также выявление экологических факторов, определяющих пространственно-временную изменчивость газообмена между подстилающей поверхностью и атмосферой.

Исследование охватило минеральные почвы, торфяники, озера и котловины спущенных термокарстовых озер (хасыреи). Систематические измерения потоков метана и диоксида углерода проводились в течение летнего сезона, что позволило получить репрезентативные массивы данных об интенсивности эмиссии и поглощения парниковых газов в различных типах экосистем.

Полученные данные были использованы для разработки математических описаний суточной динамики потоков от озер и водно-болотных угодий, а также для анализа пространственной hete­rogenности (неоднородности) эмиссии метана. Были получены оценки сезонных эмиссий и выявлены ключевые гидрологические, физико-химические и ландшафтные контролирующие факторы. Выполнено детальное пространственное картирование полигона с использованием спутниковых данных и аэросъемки с БПЛА. Интеграция полевых измерений и данных дистанционного зондирования позволила охарактеризовать пространственную структуру экосистем и ее связь с закономерностями эмиссии парниковых газов.

Исследования эмиссии парниковых газов на водохранилищах En+ Group (2020–2025 гг.)

С 2020 по 2025 год лаборатория проводила систематические полевые исследования эмиссии метана и диоксида углерода на крупных сибирских водохранилищах в рамках проектов, реализуемых в интересах En+ Group. В период с 2020 по 2023 год были проведены крупномасштабные исследования на Иркутском, Братском и Усть-Илимском водохранилищах, включавшие сбор и анализ данных с использованием лабораторных методов, статистического анализа и ГИС-технологий. В 2024–2025 годах аналогичные изыскания были выполнены на Красноярском водохранилище. Измерения включали определение удельных потоков метана и диоксида углерода, их пространственной неоднородности и сезонной изменчивости. Все исследования проводились в строгом соответствии с методическими рекомендациями Международной ассоциации гидроэнергетики (IHA). Результаты были верифицированы и сертифицированы международным аудитором TÜV Austria.

Исследования в заказнике «Журавлиная родина» (2025 г.)

Исследования, проведенные в заказнике «Журавлиная родина», были сосредоточены на обмене парниковыми газами между водно-болотными экосистемами и атмосферой в пределах Дубнинского торфяного массива. Особое внимание уделялось оценке потоков метана и диоксида углерода, их сезонной изменчивости и связи с физическими параметрами окружающей среды. Полевые наблюдения проводились в теплый период (июнь–октябрь 2025 года) методом статических камер. Одновременно фиксировались метеорологические и гидрологические параметры, включая температурный режим воздуха и почвы, а также уровень грунтовых вод. Данные изыскания позволили получить репрезентативные полевые данные о функционировании как естественных, так и нарушенных торфяниковых экосистем в качестве источников и стоков парниковых газов.

Казанцев Владимир Сергеевич Заведующий лабораторией, старший научный сотрудник Руководитель
Белов Андрей Евгеньевич Инженер-исследователь
Гаврилов Георгий Олегович Инженер-исследователь
Гинзбург Александр Самуилович Главный научный сотрудник
Жерненков Александр Олегович Инженер-исследователь
Жихарева Елена Николаевна Инженер
Каганов Владимир Владимирович Инженер-исследователь
Кривенок Людмила Алексеевна Младший научный сотрудник
Ларина Арина Владиславовна Инженер-исследователь
Латонин Михаил Михайлович Научный сотрудник
Ломов Виктор Александрович Научный сотрудник
Сабреков Александр Фаритович Младший научный сотрудник
Свирида Наталья Михайловна Инженер-исследователь
Усачёва Анна Андреевна Научный сотрудник
Устинов Никита Борисович Инженер-исследователь
Цветнова Елена Александровна Инженер-исследователь