Педогенные карбонаты в автоморфных почвах подтаежной зоны юго-восточной части Западной Сибири

   Педогенные карбонаты – это основной источник почвенного неорганического углерода, который играет важную роль обмена углерода между почвой и атмосферой, тем самым оказывая влияние на глобальные климатические процессы. Кроме того, данный процесс еще больше пробуждает интерес к изучению карбонатов, ведь изменение климата считается одной из актуальных проблем современности [18]. В статье представлены результаты исследования педогенных карбонатов в автоморфных почвах подтаежной зоны юго-восточной части Западной Сибири. Исследования проводились на юго-востоке Западной Сибири (Томь-Яйское междуречье) в подтаежной природной зоне. Изучены процессы, связанные с распределением карбонатных горизонтов в почвенном профиле. Оптическими методами и методом растровой электронной микроскопии (РЭМ) изучены морфологические особенности карбонатных новообразований, включая хемогенные (гипокутаны) и биогенные образования (биопленки с игольчатыми кристаллами кальцита), а также дана оценка влияния факторов атмосферного осадка и микрорельефа на формирование карбонатных горизонтов в условиях подтаёжной зоны юго-восточной части Западной Сибири. Установлено значительное разнообразие в распределении карбонатов в почвах двухметровой толщи. Выявлены региональные различия в содержании CaO: в Томской области среднее содержание CaO в карбонатных горизонтах составляет 3.0 – 4.0 %, а в Кемеровской области – 6 %. Это указывает на менее интенсивное выщелачивание карбонатов в южной части региона. Основной формой карбонатных новообразований являются гипокутаны, формирующиеся вблизи верхней линии карбонатного горизонта вокруг корневых каналов. Показано, что генезис гипокутан связан как с поступлением карбонатов из вышележащих горизонтов (модель perdescendum), так и с подтягиванием капиллярных растворов при иссушении (модель perascendum). Полученные результаты важны для понимания текущего состояния почвенных карбонатных горизонтов и прогнозирования его изменений в условиях меняющегося климата.

1. Булышева А.М., Хохлова О.С., Бакунович Н.О. и др. Изменение карбонатного состояния черноземов Приазовья при переходе их из пашни в залежь. Почвоведение. 2020;(8):1025–1038. DOI: 10.31857/S0032180X2008002X.

2. Голубцов В.А., Черкашина А.А., Снытко В.А. Первые данные о возрасте и условиях формирования карбонатных новообразований в позднеплейстоценовых и голоценовых почвах Верхнего Приангарья. Докл. РАН. 2019; 486(6):727–732. DOI: 10.31857/S0869-56524866727-732.

3. Евсеева Н.С., Петров З.Н., Квасникова А.И. и др. Эрозия почв при снеготаянии в агроландшафтах юга Томской области: факторы развития, интенсивность и динамика. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2022;333(3):196–205.

4. Кузнецова A.M., Хохлова О.С. Морфология карбонатных новообразований в почвах различных типов. Литология и полезные ископаемые. 2010; (1):99–110.

5. Кузнецова А.М., Хохлова О.С., Остерриет М. Биогенные и хемогенные кальциевые новообразования в моллисолях на лессах Аргентинской Пампы. Почвоведение. 2011;(1):82–89.

6. Лойко С.В. Закономерности формирования почвенного покрова предгорных ландшафтов Томь-Яйского междуречья : Дис. канд. биол. наук. Томск: 2012:186.

7. Лойко С.В. Природные условия западного макросклона Томь-Яйского междуречья: материалы к полевой части Первой Всероссийской школы – конференции по лесной экологии «Современные проблемы и методы лесной экологии» (Томск, 25-30 августа 2013 г.). Лойко С.В., Герасько Л.И., Кулижский С.П. Томск: Издательский Дом Томского государственного университета; 2013:56.

8. Полевой определитель почв России. М.: Почвенный ин-т. В.В. Докучаева, 2008. 182 с.

9. Середина В.П., Спирина В.В. Почвообразование в подтаежной зоне Западной Сибири. Томск: Изд-во НТЛ; 2011:131.

10. Филандышева Л.Б., Ромашова Т.В., Юркова К.Д. Географические особенности г. Томска и динамика сезонных ритмов в условиях глобального изменения климата. Томск: Изд-во Том. ун-та; 2021:254.

11. Barta G. Secondary carbonates in loess-paleosoil sequences : a general review. Centr. Eur. J. of Geosci. 2011;3(2):129–146.

12. Durand N, Monger HC, Canti MG. Calcium carbonate features / Interpretation of micromorphological features of soils and regoliths. Amsterdam: Elsevier. 2010; 149–194.

13. Golubtsov V, Cherkashina A, Khokhlova O. Carbonate profile of soils in the Baikal region: structure, age, and formation conditions. Eurasian Soil Science. 2019;52: 1515–1532. doi: 10.1134/S1064229319120056.

14. Liu ZH. Is pedogenic carbonate an important atmospheric CO₂ sink? Chinese Sci Bull. 2011;56: 3794-3796. doi: 10.1007/s11434-010-4288-8.

15. Monger HC, Kraimer RA, Khresat S, et al. Sequestration of inorganic carbon in soil and groundwater. Geology. 2015; 43: 375–378.

16. Monger HC. Soils as Generators and Sinks of Inorganic Carbon in Geologic Time. In: Hartemink A, McSweeney K. (eds) Soil Carbon. Progress in Soil Science. Springer, Cham. 2014; 27–36. doi: 10.1007/978-3-319-04084-4_3.

17. Verrechia EP. Pedogenic carbonates: Encyclopedia of Geobiology. Encyclopedia of Earth Sciences Series. Springer. 2011; 721–725.

18. Zamanian K, Pustovoytov K, Kuzyakov Y. Pedogenic carbonates: Forms and formation processes. Earth-Sci. Rev. 2016; 157: 1–17.