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



«Tazo­vsky» Rese­arch Site: Gree­nho­use Gas Studies in Tundra Ecos­yst­ems (2023–2025)

In 2023–2025 the Labo­rat­ory cond­ucted a series of comp­rehe­nsive field expe­diti­ons at the Tazo­vsky rese­arch site, located 11 km south-sout­heast of the sett­lem­ent of Tazo­vsky (Tazo­vsky Dist­rict, Yamalo-Nenets Auto­nom­ous Okrug). The obje­ctive of the project was to inve­stig­ate methane and carbon dioxide emis­sions from natural tundra ecos­yst­ems and to iden­tify envi­ronm­ental drivers cont­roll­ing the spatial and temp­oral vari­abil­ity of gas exch­ange between the land surface and the atmo­sph­ere.

The study enco­mpas­sed mineral soils, peat­lands, lakes, and drained ther­moka­rst lake basins. Syst­ema­tic meas­urem­ents of methane and carbon dioxide fluxes were cond­ucted thro­ugh­out the summer season and resu­lted in repr­esen­tat­ive data­sets on the inte­nsity of gree­nho­use gas emis­sions and uptake across diverse ecos­ystem types.

The acqu­ired data were used to develop math­emat­ical desc­ript­ions of 24-hour flux dyna­mics from lakes and wetl­ands and to analyze the spatial hete­roge­neity of methane emis­sions. Seas­onal emis­sion esti­mates were derived and key hydr­olog­ical, phys­icoc­hemi­cal and land­scape cont­rols were iden­tif­ied. Deta­iled spatial mapping of the rese­arch site was carried out using sate­llite data and UAV imagery. The inte­grat­ion of field meas­urem­ents and remote sensing enabled char­acte­riza­tion of ecos­ystem spatial stru­cture and its rela­tion­ship to gree­nho­use gas emis­sion patt­erns.


Studies of Gree­nho­use Gas Emis­sions from EN+ Group Rese­rvo­irs (2020–2025)

From 2020 to 2025, the Labo­rat­ory cond­ucted syst­ema­tic field inve­stig­ati­ons of methane and carbon dioxide emis­sions from large Sibe­rian rese­rvo­irs within proj­ects impl­emen­ted in the inte­rests of EN+ Group. Between 2020 and 2023 large-scale studies were carried out at the Irkutsk Rese­rvoir, Bratsk Rese­rvoir and Ust-Ilimsk Rese­rvoir, invo­lving data coll­ect­ion and anal­ysis using labo­rat­ory tech­niq­ues, stat­isti­cal methods and GIS tech­nolo­gies. In 2024–2025, similar inve­stig­ati­ons were cond­ucted at the Kras­noya­rsk Rese­rvoir. Meas­urem­ents incl­uded dete­rmin­ation of spec­ific methane and carbon dioxide fluxes, their spatial hete­roge­neity and seas­onal vari­abil­ity. All studies were cond­ucted in strict comp­lia­nce with the meth­odol­ogi­cal reco­mmen­dati­ons of the Inte­rnat­ional Hydr­opo­wer Asso­ciat­ion (IHA). The results were veri­fied and cert­ified by the inte­rnat­ional auditor TUV Austria.


Studies in the «Zhur­avli­naya Rodina» Nature Reserve (2025)

Rese­arch cond­ucted in the «Zhur­avli­naya Rodina» Nature Reserve focused on gree­nho­use gas exch­ange between wetland ecos­yst­ems and the atmo­sph­ere within the Dubna peat­land massif. Part­icu­lar atte­ntion was given to asse­ssing methane and carbon dioxide fluxes, their seas­onal vari­abil­ity and their rela­tion­ship with envi­ronm­ental phys­ical para­met­ers. Field obse­rvat­ions were carried out during the warm season (June–October 2025) using the static chamber method. Conc­urre­ntly, mete­orol­ogi­cal and hydr­olog­ical para­met­ers were reco­rded, incl­uding air and soil temp­erat­ure regimes and water table levels. These inve­stig­ati­ons prov­ided repr­esen­tat­ive field data on the func­tion­ing of both natural and dist­urbed peat­land ecos­yst­ems as sources and sinks of gree­nho­use gases.

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