Команда учёных из РУДН, ИЭРиЖ УрО РАН, МГУ и ЮФУ, в составе которой был к.б.н., с.н.с лаборатории экотоксикологии популяций и сообществ ИЭрИЖ Иван Сморкалов, впервые сравнила «стандартные» и локально адаптированные конструкции зелёных крыш в трёх российских городах и выяснила, что для повышения углеродной эффективности нужны климато‑специфичные, а не универсальные решения. Работа опубликована в Journal of Soils and Sediments (IF=3.3) и выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 24-17-00134)
В условиях плотной городской застройки зелёные крыши становятся одним из немногих способов добавлять зелёную инфраструктуру без развития новых парков и скверов. Они снижают перегрев зданий, могут поддерживать биоразнообразие и входят в число ключевых природоориентированных решений в климатических стратегиях городов Европы, однако их реальный вклад в углеродный баланс до сих пор изучен недостаточно, особенно в России.
Мировые данные по зелёным крышам фрагментарны и сосредоточены в основном в умеренном и субтропическом климате, а результаты разных исследований противоречивы: от чистого накопления углерода до его потерь за счёт дыхания субстрата. В российских городах, где климат варьирует от континентального до полуаридного, комплексных полевых экспериментов с учётом конструкции крыши и климата ранее не проводилось.
Авторы работы, заложили экспериментальные экстенсивные зелёные крыши в Екатеринбурге, Москве и Ростове на Дону — городах с резко различающимися климатическими условиями. На всех площадках сравнивали:
- универсальный обогащённый компостом субстрат и региональные варианты с большей долей минеральных компонентов;
- посадки очитков и местные травянистые сообщества;
- различную толщину субстрата (15 и 25 см для травянистых видов).
- Тип субстрата — главный фактор, определяющий выбросы CO2: универсальные субстраты с высоким содержанием компоста давали существенно более высокие потоки по сравнению с региональными.
- Толщина субстрата играла заметную роль только в тёплом и сухом климате Ростова на Дону, где более толстый слой (25 см) смягчал пики эмиссий за счёт лучшего удержания влаги.
- Тип растительного сообщества (Sedum (очиток) или местные травы) практически не влиял на интенсивность выбросов в экстенсивных конструкциях, где доминирует микробное дыхание субстрата.
В течение первого вегетационного сезона учёные измеряли потоки CO2 из субстрата, температуру и влажность почвы и рост надземной биомассы растений. В первый год после устройства большинство зелёных крыш в эксперименте были чистыми источниками, а не поглотителями углерода: выбросы CO2 из субстрата превышали количество углерода, связанного в растениях. Средние суточные эмиссии в июле–сентябре составляли около 3,5 г C/(м2*день) в Екатеринбурге и более 7 г C/(м2*день) – в Москве и Ростове на Дону, что отражает влияние как климата, так и городского «теплового острова».
Главные выводы:
При этом универсальный субстрат обеспечивал более высокую продуктивность растений, но дополнительный прирост биомассы не компенсировал усиленное дыхание субстрата с богатым органическим веществом.
Это первое многоцентровое исследование зелёных крыш в России, в котором в едином эксперименте сравниваются универсальные и региональные компоненты сразу в трёх климатических зонах. Работа показывает: единого «универсального» рецепта зелёной крыши для всех городов не существует, а использование органически богатых стандартных субстратов в тёплом климате может приводить к росту, а не снижению углеродных выбросов.
Авторы предлагают переход к климатоспецифическому проектированию зелёных крыш: использовать более минеральные локальные субстраты и подбирать растительные сообщества с учётом региональных условий, чтобы действительно повышать углеродную эффективность таких решений. Это исследование формирует научную основу для разработки российских стандартов «климатически умных» зелёных крыш, ориентированных не только на благоустройство, но и на реальное сокращение углеродного следа городов.