Компания ООО «ПЛАНЕТА ИНФО» поставляет оборудование для карбоновых полигонов, специализируясь на методах eddy covariance (вихревой ковариации), а также на почвенных газоанализаторах, метеостанциях, зондах, буях и научных беспилотных катерах. Решения охватывают все типы экосистем – лесные, степные, болотные, речные и морские, обеспечивая качественные измерения в любых климатических условиях.
Среди заказчиков оборудования – МГУ, ФНЦ агроэкологии РАН, Томский ГУ, Пущинский научный центр РАН, Югорский ГУ и другие институты. Мы не только поставляем, но и осуществляем подбор оборудования под конкретный карбоновый полигон для проведения мониторинга, а также выполняем монтаж и обеспечиваем обучение персонала. Чтобы приобрести оборудование – обращайтесь к специалистам.
Вопросы климатической повестки стали частью государственной политики и международных обязательств. Парижское соглашение, цели по углеродной нейтральности, развитие низкоуглеродной экономики – всё это требует приборов контроля и достоверных количественных данных о потоках парниковых газов между экосистемами и атмосферой.
В России реализуются две масштабные государственные программы: карбоновые полигоны и ВИП ГЗ (Важнейший инновационный проект государственного значения).
- Карбоновые полигоны – это сеть экспериментальных площадок, расположенных в разных климатических зонах: в Центральной России, в Сибири, на Кавказе, в Арктике (Ямало-Ненецкий автономный округ) и на Дальнем Востоке. Данные с этих площадок, получаемые с помощью eddy covariance мачт, также используются для трансграничного мониторинга углеродного баланса в рамках международных инициатив.
- ВИП ГЗ – проект по созданию единой государственной системы мониторинга потока парниковых газов на всей территории страны.
Если карбоновые полигоны – это отдельные «точки» наблюдения, то ВИП ГЗ предполагает создание непрерывного мониторингового покрытия и выработку единых стандартов измерений, соответствующих классам ВМО (Всемирной метеорологической организации). Оба направления дополняют друг друга: карбоновые полигоны создают методическую базу, а внедрение методов eddy covariance на этих полигонах позволяет ВИП ГЗ масштабировать решения.
Основные методы измерений и роль eddy covariance в мониторинге
В зависимости от объекта используются разные методики мониторинга потоков парниковых газов. Все методики применяются как на карбоновых полигонах, так и в рамках ВИП ГЗ.
- Eddy Covariance – метод основан на регистрации турбулентных пульсаций концентрации газов и вертикальной скорости ветра с высокой частотой. Это позволяет вычислять чистый поток CO2, H2O, CH4 за длительные периоды.
Измерения проводятся с помощью газоанализаторов и ультразвуковых анемометров, установленных на мачтах. Высота мачты зависит от типа экосистемы: для лесов она должна превышать высоту древостоя, для степей и болот – быть достаточной для измерений в пограничном слое. При выборе места для eddy covariance системы учитывают розу ветров и однородность ландшафта. На высокие мачты устанавливают 3D-анемометры, на низкие – 2D-анемометры.
Среди таких решений – вихревая ковариационная система Carbon INFO, специально разработанная для eddy covariance мониторинга. Также применяется оборудование Campbell Scientific и LI-COR. Однако с последним в настоящее время наблюдаются сложности с логистикой и сервисным обслуживанием из-за отсутствия официального представительства в России. ООО «ПЛАНЕТА ИНФО» предлагает российские аналоги там, где это возможно.Оборудование, используемое на карбоновых полигонах и в рамках ВИП ГЗ, неоднократно применялось в исследованиях, результаты которых опубликованы в рецензируемых журналах. Высокий индекс Хирша этих публикаций подтверждает научную значимость и достоверность получаемых данных, а соответствие классам ВМО (Всемирной метеорологической организации) гарантирует их международное признание.
Погодоустойчивый шкаф Campbell Scientific
- Flux-методы – для почвы используются автоматические и ручные камеры, измеряющие дыхание почвы (АТОН-1317, АТОН-3318, АТОН-3613). Для воды – погружные зонды (ОМЕГА-211, AquaRead AP-7000, Наутилус, AML). Эти методы отлично дополняют eddy covariance, позволяя валидировать наземные потоки.
- Портативные приборы – для калибровки, точечных замеров и изучения физиологии растений. Среди них – российские разработки семейства АТОН (позволяющие измерять концентрации CH4, CO2, H2O и N2O), полевая станция АИК-Инфомет (внесена в реестр СИ), мультипараметрический зонд качества воды ОМЕГА-211 и AquaRead AP-7000 – измеритель физико-химических показателей водных сред с передачей данных посредством кабеля или беспроводных интерфейсов.
- Мобильные измерительные комплексы – лаборатории на базе автомобилей для оперативного обследования больших территорий.
Применение eddy covariance для мониторинга лесных экосистем
Леса – крупнейший концентратор углерода на суше. Основная задача – понять, сколько углерода деревья забирают из атмосферы, а сколько возвращает почва.
На мачты eddy covariance устанавливаются газоанализаторы (Carbon INFO, Campbell), ультразвуковые анемометры, net-радиометр и датчики ФАР. Частота измерений варьируется обычно от 1 до 10 Гц. При установке мачт важно учитывать розу ветров и высоту растительного покрова – специалисты помогают с этими расчётами.
На земле, вокруг мачты, размещаются автоматические камеры для фиксации дыхания почвы. Это позволяет учесть пространственную неоднородность почвенных условий и разделить вклад почвы и растительности в общий углеродный баланс. Среди почвенных систем – АТОН-1317 для долгосрочного наблюдения, портативные АТОН-3318 и АТОН-3613 (с одновременным контролем CO2 и CH4), АТОН-3110 для оперативных замеров. Системы почвенного дыхания АТОН-1415 и камера для крупных листьев с источником освещения АТОН-2117 были поставлены в Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук (г. Волгоград) и в РУП «Институт почвоведения и агрохимии» (г. Минск).
Оснащение оборудованием в Волгограде
Специфика eddy covariance измерений в степных экосистемах
Степи – менее плотный растительный покров, но важный для сельского хозяйства. Подход схож с лесным: применяются мачты eddy covariance с газоанализаторами Carbon INFO и Campbell, а также почвенные камеры серии АТОН. Однако здесь большее значение имеет ветровой режим, поэтому дополнительно устанавливаются метеостанции АИК-Инфомет, измеряющие скорость и направление ветра, влажность и температуру. Полевая станция АИК-Инфомет поставлена в Национальный исследовательский Томский государственный университет.
На мачту размещаются анемометры (в зависимости от высоты – 2D или 3D), балансомер, датчики ФАР и газоанализатор. Вокруг мачты размещаются почвенные датчики влажности и температуры, а также почвенные камеры в разных точках для учёта пространственной гетерогенности.
Мониторинг болотных экосистем методом eddy covariance
Болота – крупнейший естественный источник метана, который является мощным парниковым газом. Мониторинг болот требует особого внимания к изучению углеродной эмиссии и замерам именно CH4.
Для атмосферных измерений используются мачты с газоанализаторами, способными фиксировать метан – например, Carbon INFO. На поверхности болотной залежи устанавливаются почвенные камеры для определения выделения CH4 и CO2 из торфа. Для долгосрочных наблюдений применяются автоматические системы семейства АТОН с опцией анализа метана, а для выездных и точечных замеров – портативные газоанализаторы, позволяющие одновременно контролировать оба газа. Автоматизированный измерительный комплекс Carbon-INFO поставлен в Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук.
Eddy covariance и мониторинг речных экосистем
Реки и озёра являются важными каналами эмиссии парниковых газов. Вода может накапливать углерод и выделять его в атмосферу в виде CO2 и CH4, поэтому изучение углеродной эмиссии из водных объектов – неотъемлемая часть мониторинга.
Для вертикального профилирования водной толщи используются многопараметрические зонды AquaRead AP-7000 и ОМЕГА-211. Для непрерывного мониторинга растворённых газов на стационарных постах применяются зонды Наутилус ТМА-849 (CO2) и Наутилус ТМА-846 (CH4), а также оборудование серии AML. Многопараметрические зонды ОМЕГА-211 и AquaRead AP-7000 были внедрены на факультет почвоведения Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова.
Эти приборы крепятся на гидрологические платформы Hydro Planeta – стационарные понтоны для длительных наблюдений. Также для этих целей применяется буй НЕВА-2112.
Оснащение морских карбоновых полигонов для eddy covariance и гидрофизических исследований
Океан – крупнейший резервуар углерода. Мониторинг требует решений, способных работать в агрессивной среде, на больших глубинах и в открытом море. Здесь данные eddy covariance с прибрежных мачт дополняются морскими платформами.
Для долгосрочного мониторинга используются буи. Флагманское решение – буй БЕРИНГ-33, предназначенный для круглогодичного мониторинга гидрологических и метеорологических параметров в морях России. Он может нести широкий набор датчиков: ультразвуковой анемометр, термометр, гигрометр, барометр, измеритель течений, волнограф, датчики солёности, растворённого кислорода, мутности, pH и ОВП, анализаторы хлорофилла и нефтепродуктов. Собранные данные фиксируются встроенным регистратором, сохраняются во внутренней памяти и одновременно транслируются во внешние системы мониторинга. Для передачи доступны каналы 4G, спутниковая связь и радиодиапазоны VHF/UHF. При необходимости комплектация может быть дополнена иными телекоммуникационными модулями.
Для обследования акваторий и картографирования дна используется беспилотный катер AquaBot с гидролокаторами, эхолотами, ADCP-профилографами и многопараметрическими зондами. Для глубоководных измерений – анализатор Наутилус ТМА-846 (CH4, до 6000 м) и оборудование серии AML, фиксирующие утечки метана со дна и фоновые концентрации газов в толще воды.
Для стационарных наблюдений применяются морские платформы Hydro Planeta, на которых размещаются многопараметрические зонды и датчики растворённых газов. Одна из таких платформ, укомплектованная зондом AquaRead AS-7000 и анализатором Наутилус, была поставлена в Сахалинский государственный университет (г. Южно-Сахалинск) для работы на морском карбоновом полигоне.
Комплексный подход к оснащению карбоновых полигонов и ВИП ГЗ на базе eddy covariance
Эффективный мониторинг карбоновых полигонов и ВИП ГЗ возможен только при комплексном сочетании методов. Компания ООО «ПЛАНЕТА ИНФО» предлагает оборудование для всех типов экосистем: мачтовые системы Carbon INFO и Campbell, буй БЕРИНГ-33, анализаторы Наутилус, оборудование семейства АТОН, беспилотные катера AquaBot.
Оборудование уже работает в ведущих научных центрах страны. Так, автоматизированный измерительный комплекс Carbon-INFO для eddy covariance поставлен в Пущинский научный центр биологических исследований РАН и на факультет почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова. Система измерения потоков парниковых газов FLUX INFOMET CARBON внедрена в Томском государственном университете. В Федеральном научном центре агроэкологии РАН и Институте почвоведения и агрохимии применяются системы почвенного дыхания АТОН-1415 и камера для крупных листьев с источником освещения АТОН-2117, которые работают в связке с мачтами.
Оснащение оборудованием в МГУ им. М.В. Ломоносова
Компания ООО «ПЛАНЕТА ИНФО» активно участвует в реализации обоих направлений, поставляет, устанавливает и обслуживает оборудование для eddy covariance мониторинга на карбоновых полигонах и в рамках ВИП ГЗ по всей России. Участвует в торгах и аукционах в рамках государственных закупок по 44-ФЗ и 223-ФЗ. Офисы находятся в Санкт-Петербурге и Москве, что позволяет оперативно реагировать на запросы заказчиков.
ООО «ПЛАНЕТА ИНФО» участвует в реализации проектов по всей стране, сотрудничает с ведущими научными институтами. Компания предлагает комплексные решения: подбор приборов для eddy covariance, поставку, монтаж, пусконаладку, сервисное сопровождение и обучение персонала. Специалисты помогут сформировать конфигурацию под ваши исследовательские задачи и природные условия.
Если у вас есть вопросы или вы готовы обсудить проект по установке системы, звоните: в г. Санкт-Петербург – 8 (812) 454-0-666, в г. Москва – 8 (495) 145-73-37. ООО «ПЛАНЕТА ИНФО» подберёт решение под любой тип экосистемы и разные исследовательские задачи, где требуется точный мониторинг.