Over 60 scientists from France, Poland, Finland, UK, the Netherlands, Italy, Austria, Switzerland and other countries visited Mukhrino Field Station in frames of the Transnational Access Program of INTERACT since 2012. About 15 international workshops, seminars, field experiments took place at MFS, which allowed the young scientists and students of Yugra State University to gain experience of scientific communication and to increase the level of research at the University.
FUTURE TA PROJECTS AT THE STATION (summer 2020)
- [ECOHERB] Impact and drivers of insect herbivory on nutrient cycling in broadleaf forests globally
- [MEMORIAM] Impact of temperature on the carbone cycle in a siberian mire
- [NLPhy] New Leotiomycetes Phylogeny with missing taxa from Siberian peatlands
- [LacAB] Between freezer and fridge: gene flow in the Arctic and Boreal zone explored for milkcaps (Lactarius, Basidiomycota)
- [TreSoSib] Methane and Nitrous Oxide Emissions from Tree Stems and Soil in Sub-Arctic Siberia
- [CAPPS] Carbon in sub-Arctic Peatland Pool Systems
PAST TA PROJECTS AT THE STATION
2018
GREENHOUSE GAS EXCHANGE IN BOREAL WETLAND AND FRESHWATER ECOSYSTEMS: A MULTI-SCALE APPROACH (GHG-FLUX)
Ivan Mammarella, University of Helsinki, Finland (+ 2 persons)
2-7 April
Application description: In remote and large areas, like Western Siberia, current estimates of greenhouse gases emission rates are largely uncertain, because discontinuous and short-term observations (static chamber technique) have been often used to derive regional and long term emission rates. Current climate models do not explicitly include northern peat land and aquatic ecosystems, because relationships between driving environmental parameters, small scale processes and fluxes are poorly known. In order to address these relationships, long-term field observations at different spatial and temporal scales, intensive measurement campaigns, laboratory experiments, and theoretical framework for the process based models are needed.
In this project we aim to start a new eddy covariance flux tower at the raised bog wetland site at the Mukhrino field station in Khanty–Mansi Autonomous Okrug (Russia). The flux tower for energy, carbon dioxide (and possibly methane) fluxes is the first one in Western Siberia (or at least within a radius of several thousand kilometers). The obtained fluxes, combined with the available meteorological, soil and vegetation data are used to study the diurnal and seasonal variations of fluxes, as well as to determine ecosystem annual budgets of energy and carbon at the wetland site.
The project is organized in two visits (April and September 2014) to the station, including field work, training for the local scientists and seminars for the staff and students of Yugra State University.
———————
TREEPEAT — Climate induced change in the forested-to-open bog ecotone over time
Joshua Ratcliffe and 1 person
The University of Waikato, New Zealand
29 June — 6 July
Application description: Our research will look at tree cover in the peatlands of Western Siberia and how this alters the plant community as well as peat physical and chemical properties. We aim to expand on a past project, PEATEDGE, and revisit a previously surveyed site, Mukhrino, after an exceptionally warm summer in 2016, followed by warm conditions in 2017. We aim to check for a movement in the open-to-forested peat ecotone as well as test for stronger associations between tree cover and environmental variables, which have been found to occur under controlled conditions. We also propose to visit an INTERACT station where the climate is on average 1.7 degrees warmer, Kajbasovo, and to test to see if there is a stronger association between tree cover and peatland vegetation, physical and chemical properties at that site. We intend to record tree species, number and stem diameter across the exisiting five transects spanning the ecotone at Mukhrino as well as five new ones at Kajbasovo. We will also record vegetation, water table depth, stratigraphy to one meter, Von-Post humification, pH, electrical conductivity, dissolved organic and inorganic carbon all at five meter intervals.
PEATSURE-I — Global Peatlands Under Pressure
Richard Payne (and 3 persons)
University of York, United Kingdom
29 June — 6 July
Application Description: Most global ecosystems are now affected by climate change but some are disproportionately important because they have the potential to ameliorate or exacerbate greenhouse warming. One such ecosystem is peatlands. Peatlands cover a relatively small proportion of global land area (2-3%) but store the equivalent of half all the carbon that is in the atmosphere as CO2. The future fate of this peatland carbon store is currently unknown with some studies suggesting rapid carbon release, exacerbating greenhouse warming. Global peatlands have now been exposed to anthropogenic warming for more than 150 years. How have they responded to this change so-far? Monitoring data is only available for the recent past and is often scattered and unreliable.
The aim of this project is to use palaeoecological methods to understand how global peatlands are responding to climate change over the last 150-200 years. Funding is requested from INTERACT for fieldwork support for a global study of recent change in peatlands. In phase I we request funding for travel to two field stations in Western Siberia to survey peatland sites and collect cores for laboratory analyses. We intend to analyse a range of proxy methods to understand the changes these peatlands have experienced over the last two centuries and how the ecosystem has responded. In a subsequent phase we intend to extend this work to North
America.
2014
Postglacial palaeoclimatic and -botanical dynamics at the tundra-taiga border zone of West Siberia, Russia (PALSIB)
Палеоклиматическая и ботаническая динамика в Послеледниковый период на границе тундровой и таежной зон Западной Сибири
В течение 10 дней группа из трех человек посетила более 10 озер в окрестностях стационара Мухрино, Нумто и г. Когалым, где методом бурения были отобраны донные отложения. Последующая обработка материала будет включать радиоуглеродные датировки, седиментологический, пыльцевой, ботанический и геохимический анализы.
——————-
Greenhouse gas exchange in boreal wetland and freshwater ecosystems: a multi-scale approach (GHG-FLUX)
Обмен парниковых газов болотных и пресноводных экосистем в бореальной зоне
Первая часть полевой работы группы из Финляндии состоялась в апреле, с последующим посещением в конце вегетационного сезона (сентябрь). Группа работала над установкой системы непрерывного мониторинга парниковых газов (CO2, CH4) на стационаре Мухрино методом Eddy Covariance. Система была запущена в начале сезона. В сентябре при повторном посещении участники обрабатывали данные, проводили обучающие курсы для аспирантов МГУ.
—————
Effect of vegetation cover on dissolved organic carbon in peatlands (EVEDOC)
Влияние растительного покрова на растворенный органический углерод верховых болот
Группой из Франции отбирались пробы воды на естественных и экспериментальных площадках на болотном полигоне стационара Мухрино. Последующий анализ будет включать оценку количества общего растворенного углерода и азота в воде в связи с особенностями растительного покрова; изотопный состав углерода, спектрофотометрические показатели. Дополнительно были отобраны образцы болотных деревьев для дендрохронологического анализа (в рамках дипломной работы).
——————
Viral and Bacterial Communities and Interactions in Western Siberian Sphagnum-peatlands – Mukhrino Area (VIREPEAT)
Вирусные и бактериальные сообщества и их взаимодействия на территории Западносибирских сфагновых болот
Микробиологами из Франции проведен отбор проб воды на естественных и экспериментальных площадках на верховом болоте Мухрино. В дальнейшем будет использован метод проточной цитометрии для оценки обилия микроорганизмов и доли лизогенных вирусов в структуре сообщества.
——————
Has synchronicity in tree performance increased during the last century in arctic biomes? Testing for continent-wide dendroecological imprints under global warming (SYNCHROTREES)
Увеличивается ли продуктивность деревьев в течение последнего столетия в арктических биомах? Использование дендрохронологического анализа для определения последствий глобального потепления
Дендрохронологами из Испании проведен отбор кернов деревьев (Larix sibirica, Picea obovata, Abies sibirica, Pinus sylvestris и Pinus sibirica) в окрестностях стационара Мухрино, в поселке Шапша и г. Ханты-Мансийска.
————-
The forested-to-open bog ecotone in naturally and artificially forested peatlands (PEATEDGE)
Экотон между лесными и болотными, естественными и искусственно облесенными экосистемами
В окрестностях стационара Мухрино группой из Шотландии было заложено 8 экспериментальных трансектов. Проведено описание растительного покрова, отобраны пробы раковинных амеб, и проведена оценка ряда физико-химических параметров (рН, электропроводимость, цвет воды, степень гумификации верхних слоев торфа, уровень болотной воды). Проведена оценка дыхания почвы с использованием инфракрасного газоанализатора.
———————
How climate change may affect the composition of Dissolved And Volatile Organic Carbon Compounds generated by Arctic Peatlands (DAVOCCAP)
Влияние изменения климата на состав растворенного и летучего органического углерода в бореальных торфяниках
Группа из Шотландии работала в окрестностях стационаров Мухрино и Нумто. Были отобраны пробы воды для оценки содержания растворенного углерода и установлены датчики для оценки содержания летучих органических углеродных соединений. Параллельно проводилось описание растительности на заложенных площадках и ряда физико-химических параметров.
———————-
Hydrological niches on a Siberian floodplain (SIBER-NICHE)
Гидрологические ниши в Сибирских поймах.
Группа из Англии обследовала пойменную растительность в окрестностях г. Сургута (пойма Оби), стационара в пос. Шапша (пойма Оби) и Мухрино (пойма Иртыша). Заложены трансекты через разные типы пойменной растительности с последующим ботаническим описанием на площадках. Параллельно получены наблюдения за уровнем воды с помощью установленных пьезометров, отобраны обрацы почвы для физико-химического анализа, проведено нивелирование трансектов.
2013
Aboveground-Belowground Interactions in a Siberian peatland eCOsystem – effect of climate change (ABISCO)
Взаимодействия в надземно-подземном слое в торфяниках Сибири — эффект изменения климата
Институт наук о Земле Орлеана (Earth Science Institute of Orleans) и университет Орлеана (University of Orleans), Франция.
24-29 июня 2013 г.
Проект является продолжением ранее начатой экспериментальной работы (2012, CLIMIRESIB) по манипулированию температурой и уровнем болотных вод на экспериментальных площадках верховых болот для оценки реакции экосистемы на изменение климатических параметров. В планы работы участников проекта в этом году входили: 1. Установка камер и датчиков температуры и уровня воды на модельных площадках. 2. Анализ проективного покрытия и биомассы растений. 3. Оценка концентрации веществ (С, N, P) в различных растительных фракциях и в воде (DOC, NO3, PO4, NH4, total N). 4. Измерение спектрофотометрических характеристик растворенного органического вещества. 5. Анализ торфа и сфагнума на содержание C, N, P. 6. В торфе и в почвенной воде определение активности четырех гидролитических ферментов: beta-glucosidase, beta-1,4-N-acetylglucosaminidase, leucine aminopeptidase, phosphatase и дополнительно, оценка активности фенол-оксидазы. Изучаемые в ходе эксперимента параметры позволят построить модели биогеохимических процессов в торфяных экосистемах, идущих в естественных условиях и в условиях изменения климатических параметров.
———————
Aspen genetic patterns (AGEP)
Генетика популяций осины
Государственный центр исследования лесов (Federal Research Centre for Forests), Австрия.
10-20 июля 2013 г.
История распространения осины на евразийском континенте на протяжении после-ледникового времени изучается на уровне ДНК. По характеру структуры популяции на молекулярном уровне определяют источники миграции и скорость проникновения деревьев к северу. Кроме того, параллельно отбору проб на генетический анализ (образцами служат листья, почки, камбий) изучают морфологические особенности популяций и экологические условия произрастания. Последнее позволит определить факторы, влияющие на эволюцию генетической структуры популяций одного из доминантов лесов бореальной зоны.
———————
Photodegradation in peat decomposition (PHOTOPEAT)
Роль фотодеградации в разложении торфа
University of Abertay Dundee, UK
20 мая — 13 сентября 2013 г.
Одним из факторов, влиющих на ход разложения органического вещества (в частности торфа) является облучение в ультрафиолетовом диапазоне. Роль фотодеградации на динамику разложения торфа изучалась на болотном массиве Мухрино. Для этого весной были отобраны пробы торфа и помещены в закрытые и открытые для ультрафиолетового облучения мешки до осени. Осенью проведен анализ дыхательной активности микробоценоза содержимого мешков путем Photoalbum CO2 и CH4 в лабораторных условиях. Параллельно проведен анализ содержания в образцах углерода и азота.
———————
Hydrological niches on a Siberian floodplain (SIBER-NICHE)
Гидрологические ниши в поймах Сибири
Open University, UK
27 июля — 4 сентября 2013 г.
Растительность пойм является важным компонентом водных экосистем и ценным ресурсом. Однако в странах Восточной Европы естественные пойменные луга сохранились на небольших площадях, что является причиной интереса к ним как к объекту исследования и охраны. Сообщества пойменных лугов зависят от режима затопления и других факторов среды, которые определяют экологические ниши отдельных видов растений. Выявление экологических ниш растений проводилось на площадках, заложенных вдоль трансектов отражающих изменения пойменного режима (в районе Мухрино в пойме Иртыша и в районе Шапши в пойме Оби). Параллельно проводилось измерения свойств почвы, круглогодичное измерение почвенной воды (в пьезометрах) и метеорологических параметров.
2012
Genomics of Adaptive Variation in Pines (GAP)
Генетика и адаптивная вариация сосны
NERC Centre for Ecology and Hydrology, UK
27 июля — 3 августа 2012
Целью проекта является изучение внутри- и меж-популяционного генетического разнообразия сосны (Pinus sylvestris). Изучение генетической структуры деревьев важно с позиций понимания характера их эволюции и реакции на будущие климатические изменения. Сосна является одним из доминантов лесов в таежной зоне, важным компонентом экосистем и сырьевым ресурсом. В ходе исследования были отобраны образцы (камбий или хвоя) из популяций сосен в трех местообитаниях: торфяные болота, беломошные леса и зеленомошные леса (окрестности стационара Мухрино, в природном парке «Кондинские озера», в окр. стационара Шапша и в природном парке «Самаровский Чугас»).
———————-
Funcioning of Siberian mire ecosystems and their response to climate change (CLIMIRESIB)
Функционирование торфяных болот в Западной Сибири и их отклик на изменения климата
University of Orleans / CNRS (France) — Earth Science Institute of Orleans (ISTO)
1 — 14 июля 2012
Целью проекта является изучение реакции экосистемы верховых болот в ответ на изменение климатических параметров. Для этого на болотном массиве Мухрино были заложены экспериментальные площадки для манипулирования температурой и уровнем болотных вод. Последующие наблюдения включают измерения углеродного баланса, круговорота веществ, и биоразнообразия в исходных и смоделированных условиях. Подобные экспериментальные работы уже ведутся группой во Франции, Швейцарии и Польше. Площадка долговременного мониторинга, открытая в Сибири, расширяет географию исследований.
В первый год работ (см. также последующие посещения в 2012 и 2013 годах) группа занималась разбивкой площадок на экспериментальном полигоне Мухрино. Было заложено 30 площадок, установлены пластиковые камеры для повышения температуры на площадке, и искусственно изменен уровень болотных вод (повышение и понижение уровня относительно контроля). Установлены пьезометры для мониторинга уровня болотных вод. Отобраны образцы растений для биохимического анализа в точке начала эксперимента. Отобраны образцы сфагнума для изучения сообществ раковинных амеб. Отобраны торфяные колонки для изучения стратиграфии торфяника и палеоклиматического анализа.
———————
Changes in the invertebrate community along natural and anthropogenic gradients in mires (MIREFAUNA)
Изменения в сообществах беспозвоночных в естественных и нарушенных экосистемах торфяных болот
Bargerveen Foundation, Radboud University Nijmegen, The Netherlands
30 мая — 15 июня
Группа энтомологов из Нидерландов занималась изучением реакции фауны беспозвоночных верховых болот на изменения температуры и антропогенных источников азота. По сравнению с другими точками проведенных работ в Эстонии и Нидерландах, Сибирские болота располагаются на относительно чистых территориях с более холодным климатом. Поэтому в задачи входило изучение соответствующей реакции сообществ беспозвоночных на изменение этих факторов среды. Для этого в 20 болотных водоемах были отобраны пробы водных макро-беспозвоночных и измерены соответствующие параметры среды. Точки отбора проб располагались вдоль градиента от олиготрофных болот до переходных на границе болотного массива и леса. Образцы из более богатых типов болот были отобраны в природном парке «Кондинские озера» в ходе дополнительной поездки. Группы беспозвоночных охваченные исследованием включают: олигохеты, личинки стрекоз, водяных жуков, водяных клопов и др.
————————
Testing methodologies to monitor the ecosystem services and establish large forest dynamics plots at two Eurasian boreal sites (BORFOR)
Апробация методов мониторинга экосистемных функций и площадок для наблюдения за динамикой лесных экосистем в Бореальной зоне Евразии
Forest research, Northern Research Station, UK
2-8 июня и 15-23 августа
Устойчивое использование лесов предполагает понимание экосистемных процессов: продуктивности и динамики, биоразнообразия и функций разных видов. Для этого необходим долговременный комплексный мониторинг лесных экосистем по принятым методам на площадках, заложенных с регулярной частотой в разных регионах бореальной зоны. Предварительный визит группы заключался в оценке социальной ситуации (отклика на подобные исследования в соответствующей среде), а также в посещении модельных участков леса в окрестностях города Ханты-Мансийска с целью развития сотрудничества и планирования дальнейших мониторинговых работ.
———————
Impact of arctic zone on the chemical and biochemical processes, conversions and transformation in peat layers(PEAT-ACROCATO)
Вклад арктической зоны в химические и биохимические процессы, переходы и трансформации веществ в торфе
Polish Academy of Sciences, Poland
3-16 сентября 2012 г.
Last update 25.02.2020