Российские ученые готовятся создавать цифровые двойники природных экосистем, которые позволят моделировать изменения климата и оценивать способность лесов, болот и водоемов поглощать углекислый газ. Основой для виртуальных моделей станут данные с 19 карбоновых полигонов, расположенных в разных регионах страны.
Такие площадки представляют собой природные лаборатории, где специалисты круглогодично наблюдают за обменом парниковыми газами между земной поверхностью и атмосферой. Исследования охватывают около 313 тысяч гектаров – от арктической тундры до сельскохозяйственных угодий.
Для измерений используют специальные башни с датчиками, почвенные камеры, метеостанции, беспилотники и спутниковые снимки. Оборудование помогает определить, сколько углекислого газа и метана выделяет или поглощает конкретная территория в зависимости от времени года и погодных условий.
Один из показательных результатов получили исследователи Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта и Института океанологии РАН. Изучая восточную часть Финского залива, они установили, что в теплые месяцы вода преимущественно поглощает углекислый газ, а в холодные – возвращает его в атмосферу.
По итогам годовой оценки исследованная акватория оказалась небольшим источником выбросов: около четырех граммов углерода с квадратного метра. Этот пример показывает, почему для достоверных климатических расчетов недостаточно разовых наблюдений.
Программа карбоновых полигонов действует в России с 2021 года. За это время ее участники привлекли более 1,7 млрд. рублей внебюджетных средств и приобрели свыше 350 единиц научного оборудования. Исследователи также разрабатывают технологии, позволяющие увеличивать накопление углерода природными экосистемами.
В сентябре 2026 года Минобрнауки утвердило стратегию развития сети до 2030 года. Она предусматривает создание единой цифровой платформы, на которой будут объединяться результаты измерений и формироваться виртуальные модели лесов, болот и других природных территорий.
С помощью таких цифровых двойников ученые рассчитывают проводить эксперименты без непосредственного вмешательства в природу, прогнозировать изменения углеродного баланса и оценивать эффективность природоохранных мероприятий.
Пока речь идет о планируемой системе, а не о готовых цифровых копиях российских экосистем. Ее точность будет зависеть от качества наблюдений, которые продолжают собирать на карбоновых полигонах.
