Редкий тип древних почв в Томской области оказался «аккумулятором» углерода

Исследования ученых показывают, что традиционная деятельность человека приводила к накоплению углерода в почвах на протяжении многих веков. Археологические объекты с такими почвами известны и хорошо изучены в Амазонии, Европе, Африке, но для Сибири о них почти нет данных. Биологи и археологи Томского государственного университета изучили темные почвы на территории археологических памятников Шайтан III и Кетский острог. Концентрация углерода в почвах, которые когда-то использовали люди, оказалась в разы выше, чем в рядом расположенных природных аналогах.

Первый археологический памятник – Кетский острог, или село Кетское, представляет собой поселение, существовавшее с XVII по XX века. «Одним из занятий его жителей было сельское хозяйство, в том числе и огородничество, – рассказывает один из авторов статьи, заведующий лабораторией «БиоГеоКлим» ТГУ Сергей Лойко. – Второй памятник – Шайтан III – историческое поселение металлургов и коневодов, функционирующее с Х по ХVII век. Мы стремились понять, насколько человеческая деятельность увеличила запасы углерода и химическое плодородие в почвах этих поселений, насколько устойчивы во времени эти изменения».

Ученые ТГУ исследовали четыре почвенных профиля с этих двух археологических памятников и два соответствующих контрольных профиля, расположенных поблизости в тайге. Сравнительный анализ показал контрастное влияние человеческой деятельности на почвы в Кетском остроге и Шайтане. В Кетском остроге ведение сельского хозяйства русским населением увеличило плодородие почвы, и этот эффект сохраняется по сей день, хотя поселение исчезло более 60 лет назад.

В памятнике Шайтан III, существовавшем почти семь столетий, химическое плодородие тоже было улучшено, но заметно менялось с глубиной. Так как на этом поселении жили металлурги, почвы памятника богаты обугленным органическим веществом и сильнее всего напоминают амазонские темные земли по свойствам слагающего органического вещества.

Антропизация в разы увеличила запасы стабильных форм углерода в почвах на обоих участках. Почвы Шайтана III оказались более эффективным поглотителем углерода, чем почвы Кетского острога. Запас углерода там почти в 10 раз превышает его количество в почвах из контрольных таежных профилей, не обработанных человеком. И несмотря на то, что на Шайтане III люди не обитают уже четыре столетия, сформированный запас углерода по-прежнему высок и стабилен.

Такие места, как Шайтан III и Кетский острог, по сути своей являются углеродными фермами древности. Люди не создавали их преднамеренно. Они просто жили, засевали огороды и прилегающие к поселениям запашки, выращивали лошадей и других животных. Такие типы хозяйствования приводят к повышению способности почв к накоплению углерода. И что важно, он многие столетия находится в них в стабильном состоянии. Изученные почвы подсказывают иной взгляд на органические отходы.

Сочетание поступления в почву органических отходов животного и растительного происхождения, костей (источник кальция) в совокупности с древесным углем способствуют не только стабилизации углерода, но и увеличению плодородия почв. В дальнейшем ученые ТГУ нацелены на поиск и картографирование подобных почв в тайге Томской области, определение их дальнейшего потенциального времени существования. Эти почвы являются объектами культурного наследия, и часть из них достойна придания им охранного статуса.