RuFlux: The Network of the Eddy Covariance Sites in Russia

• Main Authors: O. A. Kuricheva, V. K. Avilov, A. V. Varlagin, M. L. Gitarskiy, A. A. Dmitrichenko, E. A. Dyukarev, S. V. Zagirova, D. G. Zamolodchikov, V. I. Zyryanov, D. V. Karelin, S. V. Karsanaev, I. N. Kurganova, E. D. Lapshina, A. P. Maximov, T. Ch. Maximov, V. V. Mamkin, A. S. Marunich, M. N. Miglovets, O. A. Mikhailov, A. V. Panov, A. V. Prokushkin, N. V. Sidenko, A. V. Shilkin, A. Kurbatova, О. А. Куричева, В. К. Авилов, А. В. Варлагин, М. Л. Гитарский, А. А. Дмитриченко, Е. А. Дюкарев, С. В. Загирова, Д. Г. Замолодчиков, В. И. Зырянов, Д. В. Карелин, С. В. Карсанаев, И. Н. Курганова, Е. Д. Лапшина, А. П. Максимов, Т. Х. Максимов, В. В. Мамкин, А. С. Марунич, М. Н. Мигловец, О. А. Михайлов, А. В. Панов, А. С. Прокушкин, Н. В. Сиденко, А. В. Шилкин, Ю. А. Курбатова
• Other Authors: The research was carried out as part of the most important innovative project of national importance “Development of a system for ground-based and remote monitoring of carbon pools and greenhouse gas fluxes in the territory of the Russian Federation, ensuring the creation of recording data systems on the fluxes of climate-active substances and the carbon budget in forests and other terrestrial ecological systems” (registration no. 123030300031-6). The work at the Institute of Geography RAS was carried out by D.V. Karelin in the framework of the state assignment FMGE-2019-0006 (modelling). The work in the Republic of Sakha (Yakutia) was carried out within the framework of the state assignment of the Ministry of Education and Science of the Russian Federation under the project “Study of biogeochemical cycles and adaptive reactions of plants in boreal and arctic ecosystems of the north-east of Russia” (scientific theme code: FWRS-2021-0024, state registration no. АААА-А21-121012190034-2, supervisor: Maximov T.Kh., Doctor of Biological Sciences) and using the equipment of the Central Collective Use Center of the Federal Research Center “YaNC SB RAS” (grant no. 13.TsKP.21.0016): an infrared open type gas analyzer for CO2 and water vapor Li-7500 (LI-COR), portable infrared gas analyzer EGM-4 (PP-System). The work of Yugra University was carried out at the Mukhrino carbon polygon of the Yugra University as part of a pilot project of the Russian Ministry of Education and Science to create carbon polygons in the regions of Russia for the development and testing of carbon balance control technologies, implemented on the basis of the Order of the Russian Ministry of Education and Science of February 5, 2021 No. 74 On Carbon Polygons for the Development and Testing of Technologies of the Control of Carbon Balance (as amended on January 21, 2022), as well as with the support of the grant from the Government of Tyumen oblast in accordance with the program of the West Siberian Interregional Scientific and Educational Center of the World Level within the framework of the national project “The Science.” Agreement no. 94DON/05.5/20-YUGU-231 dated December 14, 2020. The work of V.V. Mamkin (eddy covariance data processing from Tverskaya oblast) was supported by the state assignment of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (theme no. 1022031600002-11.6.19). The study for TV-Fyo and TV-Fy2 sites has been supported by the grant of the Russian Science Foundation (no. 21-14-00209). The authors express their deep gratitude to S.P. Shvetsov, S.N. Kuzin (Institute of Biology of the Komi Science Centre of the UB of the RAS), S.V. Titov, R.A. Kolosov, A.A. Tsukanov (Sukachev Institute of Forest of the SB of the RAS) for the maintenance of the equipment, to R.E. Petrov (Institute for Biological Problems of Cryolithozone of the SB of RAS), D.G. Ivanov (Severtsov Institute of Ecology and Evolution, RAS), I.V. Zheleznova (Lomonosov Moscow State University) for the assistance in preparing this manuscript., Работа выполнена в рамках реализации важнейшего 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). Работы в Институте географии РАН (Москва) были выполнены Д.В. Карелиным в рамках темы ГЗ FMGE-2019-0006 (моделирование). Работа в Республике Саха (Якутия) выполнена в рамках госзадания Минобрнауки России по проекту “Исследование биогеохимических циклов и адаптивных реакций растений бореальных и арктических экосистем северо-востока России” (код научной темы: FWRS-2021-0024, номер гос. регистрации в ЕГИСУ: АААА-А21-121012190034-2, руководитель: д.б.н. Максимов Т.Х.) и с применением оборудования ЦКП ФИЦ “ЯНЦ СО РАН” (грант № 13.ЦКП.21.0016): инфракрасный газоанализатор CO2 и паров воды Li-7500 открытого типа (LI-COR), портативный инфракрасный газоанализатор EGM-4 (PP-System). Работы Югорского государственного университета выполнены на карбоновом полигоне “Мухрино” ФГБОУ ВО “ЮГУ” в рамках пилотного проекта Минобрнауки России по созданию на территории регионов России карбоновых полигонов для разработки и испытаний технологий контроля углеродного баланса, реализуемого на основании Приказа Минобрнауки России от 5 февраля 2021 г. № 74 “О полигонах для разработки и испытаний технологий контроля углеродного баланса” (с изменениями от 21.01.2022), а также при поддержке гранта Правительства Тюменской области в соответствии с программой Западно-Сибирского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня в рамках национального проекта “Наука”. Соглашение № 94-ДОН/05.5/20-ЮГУ-231 от 14.12.2020. Работа В.В. Мамкина (обработка данных пульсационных наблюдений в ЦЛГПБЗ, Тверская область) выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (тема № 1022031600002-11.6.19). Работы для станций TV-Fyo и TV-Fy2 выполнялись при поддержке гранта РНФ 21-14-00209. Авторы выражают искреннюю благодарность С.П. Швецову, С.Н. Кузину (ИБ Коми научного центра УО РАН), С.В. Титову, Р.А. Колосову, А.А. Цуканову (ИЛ СО РАН) за техническое обслуживание оборудования, Р.Е. Петрову (ИБПК СО РАН), Д.Г. Иванову (ИПЭЭ им. А.Н. Северцова РАН), И.В. Железновой (МГУ им. М.В. Ломоносова) за помощь в подготовке статьи.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Russian
• Published: Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya 2023
• Subjects: эколого-климатические станции; ecosystems; net ecosystem exchange; measurement network; ecoclimatic sites; monitoring; экосистемы; чистый экосистемный обмен; сеть измерений; permafrost; taiga; Tundra
• Online Access: https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/2302; https://doi.org/10.31857/S2587556623040052

For the first time, the information is summarized on the history of establishment, the state of observations and the main scientific results on sites included in RuFlux, the Russian eddy covariance network for the monitoring of greenhouse gases (GHG). Eddy covariance technique provides estimates of GHG fluxes at the level of ecosystems. The long-term series of GHG fluxes (more than 190 site-years of observations) have been obtained. Up to the end of 2022, 86% of the sites of the RuFlux network are located in forests and wetlands, 77% of all sites are in the middle and southern taiga. Almost all undisturbed ecosystems in Russia are the sinks of CO2 from the atmosphere with a range of average annual estimates of net absorption from 80 to 240 g C m–2 yr–1. The GHG balance is determined by a complex of abiotic and biotic factors. The average long-term net CO2 absorption is higher in permafrost Siberian larch forests than in European spruce forests. When moving from west to east, the intensity of CO2 sink in the middle of summer increases, and the emission of CO2 in the middle of winter decreases sharply. Natural and anthropogenic disturbances lead to the transformation of the carbon balance by increasing the release of CO2 into the atmosphere. RuFlux network covers a wide range of types of ecosystems, but it is needed to organize more GHG sites in tundra, northern taiga, forest-steppe, steppe, and semi-deserts; in the ecosystems disturbed by humans (including fields) and in the ecosystems with successions caused by natural disturbances. Впервые дается обобщенная информация по истории формирования, состоянию наблюдений и основным научным результатам региональных сетей и станций, включенных в RuFlux – общероссийскую систему мониторинга экосистемных потоков парниковых газов (ПГ). Измерения проводятся по мировым стандартам методом турбулентных пульсаций (eddy covariance method), обеспечивающим сопоставимые оценки потоков ПГ на пространственном уровне отдельных экосистем. Получены многолетние (более 190 станций-лет ...