Новый метод повышает точность количественной оценки выбросов парниковых газов в теплицах

Ученые из Института прикладной экологии Китайской академии наук разработали новый метод для более точного количественного определения выбросов парниковых газов из крупных тепличных хозяйств.

Метод, описанный в журнале Science of the Total Environment, называется методом статической камеры для всей теплицы. Он преодолевает ключевые ограничения традиционных стратегий мониторинга, рассматривая всю теплицу как единый герметичный измерительный блок.

Тепличное земледелие за последние 30 лет значительно расширилось, достигнув к 2019 году 1,3 млн гектаров по всему миру. На Китай приходится более 60% этой площади. Интенсивный полив и удобрение в теплицах увеличивают выбросы CO₂ и N₂O, но их точный учет был затруднен.

Новый метод предполагает герметизацию всей теплицы в период с 18:00 до 24:00, когда фотосинтез прекращается и газы накапливаются. Отслеживая концентрации CO₂ и N₂O в этот период, можно косвенно рассчитать экосистемное дыхание (Re) и потоки N₂O с высокой точностью.

В ходе полевых испытаний в коммерческой овощной теплице в Вэйфане (провинция Шаньдун) выбросы метана (CH₄) оказались незначительными, а выбросы CO₂ и N₂O — существенными. Поскольку дневной фотосинтез растений поглощает часть CO₂, N₂O стал доминирующим прямым парниковым газом в этих системах.

Средние годовые выбросы по 15 теплицам составили:

• 17,8 ± 8,0 Mg C га⁻¹ год⁻¹ для дыхания (Re)
• 21,3 ± 19,7 кг N га⁻¹ год⁻¹ для N₂O

Экстраполяция данных на всю площадь тепличного хозяйства Китая показала, что оно ежегодно выбрасывает около 16 800 тонн N₂O-N, что составляет почти 8% от общего объема сельскохозяйственных выбросов N₂O в стране. В одном только Вэйфане теплицы занимают 20% пахотных земель, но дают почти 60% местных выбросов N₂O, формируя региональные "горячие точки" выбросов.

Метод отличается практичностью и масштабируемостью, так как требует только пассивного отбора проб газа в период ночной герметизации теплицы. Это делает его доступным решением для отслеживания выбросов и оптимизации управления теплицами в рамках климатических целей.