В Уфе представили прорыв в почвоведении: создан трехмерный цифровой атлас

По словам авторов проекта, подобный комплексный анализ регионального массива данных осуществляется впервые не только в республике, но и в масштабах всей России. Главное отличие от классических методик заключается в переходе от плоских двухмерных схем к объемному моделированию. Новая технология позволяет оценивать свойства почвы на разных глубинах, визуализируя их пространственное распределение во всем объеме.

От фундаментальной науки к управлению регионом

В центре внимания исследователей оказались два критически важных параметра: содержание органического углерода и уровень кислотности. Эти показатели напрямую определяют плодородие сельскохозяйственных угодий, экологическое благополучие территорий и интенсивность климатических процессов.

Практическая значимость разработки получила высокую оценку властей. Заместитель Премьер-министра Правительства РБ — министр земельных и имущественных отношений Наталья Полянская подчеркнула роль этих данных в принятии управленческих решений. Переход от ручного труда к точным цифровым инструментам дает возможность прогнозировать состояние грунтов на больших площадях и эффективно вовлекать земли в оборот. Это решение работает на устойчивое развитие агропромышленного комплекса и экономики республики, повышая ее инвестиционную привлекательность.

Как создавалась цифровая модель

Традиционная картография опиралась на точечные полевые обследования отдельных разрезов с последующим переносом выводов на целые районы. Современный подход использует машинное обучение для поиска статистических закономерностей между свойствами почв и факторами их формирования (климатом, рельефом, геологией). Это позволяет достоверно определять характеристики даже там, где измерения никогда не проводились.

Работа над проектом стартовала в 2020 году. Наиболее сложным этапом стал сбор «сырых» данных. Как отметил начальник лаборатории искусственного интеллекта в исследованиях окружающей среды УГНТУ Азамат Сулейманов, исследователям пришлось вручную собирать и гармонизировать разрозненную информацию из научных статей, диссертаций и архивных отчетов.

• Итоговый массив включил 29,4 тысячи измерений содержания органического углерода и более 22,3 тысяч замеров кислотности.
• Для обучения моделей дополнительно использовались 82 тематические карты региона и спутниковые данные.
• Полученные алгоритмы прошли строгую проверку на точность прогнозов и область применимости. Одной из главных проблем стала неравномерность выборки: если для равнин информация была доступна в избытке, то горные территории Урала остались слабо изученными из-за логистической сложности экспедиций.

Новый стандарт землепользования

Результаты исследования уже интегрируются в сельское хозяйство, системы экологического мониторинга и климатические расчеты. Карты позволят точнее оценивать запасы почвенного углерода, что важно для реализации федерального курса на декарбонизацию экономики.

Председатель Общественного совета при Министерстве земельных и имущественных отношений РБ Рим Галимов указал на трансформацию процедур работы с землей. Объективные цифровые данные минимизируют финансовые и временные затраты всех участников рынка, упрощают разграничение участков и создают надежную научную базу для защиты прав крестьянских и фермерских хозяйств.

Проект продолжается: сейчас в горных районах проводятся дополнительные изыскания для расширения базы данных. Исследование реализуется в рамках госзадания Минобрнауки России по оценке эмиссии парниковых газов Евразийским карбоновым полигоном.

Справочно Развитие уфимской научной площадки происходит в русле федеральной стратегии. По поручению Президента Владимира Путина в России создается сеть из 25 современных кампусов к 2030 году и 40 к 2036 году. Башкортостан вошел в число пилотных регионов этой инициативы в рамках нацпроекта «Молодежь и дети». Первая очередь Межвузовского кампуса Евразийского НОЦ в Уфе была введена в эксплуатацию в феврале 2024 года.