Assessment of carbon dioxide sequestration by green spaces of urban landscapes of Mogilev and ways to increase its volume

Authors

  • Iryna I. Shchasnaya Belarusian State University, 4 Niezaliezhnasci Avenue, Minsk 220030, Belarus
  • Victoria V. Nikiforenko BelNIIP gradostroitelstva, 29 Masherava Avenue, Minsk 220002, Belarus

Keywords:

urban environment, urban landscape, green areas, green spaces, carbon dioxide deposition, cost assessment

Abstract

One of the most important functions of urban greening systems is the ability of green spaces to sequester carbon dioxide (CO2 ). To assess this capability, we analysed the natural and urban structure of Mogilev, producing a map of urban landscapes that identifies 13 types of urban landscapes united into 5 groups. Field studies conducted during the spring and summer of 2021–2023 examined the ecological state of the urban green spaces in the selected complexes, gathering necessary information regarding their species composition, age structure, and quality. Based on the collected data and using various methods (cartographic, cartometric, historical-geographic, remote) and GIS technologies, the carbon sequestration potential of the green spaces of urban landscapes was evaluated and its monetary value was calculated in accordance with the TСP 17.02-10-2013 (02120) adapted for urban plantings. The element-based cost assessment reflects the economic value of the carbon dioxide absorption services that nature provides to the plants. We found that the total carbon dioxide accumulation by the green spaces in Mogilev amounts to 15 827.2 t per year (in value terms 1 382 551.9 euro per year, or an average of 116.7 euro per 1 ha). The distribution of this indicator ranges from 8688.4 t per year (730 014.0 euro per year) in the south-eastern urban landscape group (maximum) to 426.6 and 1113.1 t per year (36 262.3 and 94 613.0 euro per year) in the southern and north-western urban landscape groups, respectively (minimums). To increase the volume of CO2 deposition by green spaces in complexes with low carbon accumulation, we propose a new approach to urban greening (using the example of the Kazimirovka microdistrict within the boundaries of the north-western urban landscape group). This method considers the carbon sequestration potential of plantings with different species and age compositions, allowing for the creation of an optimal structure for green areas. The proposed approach will help to increase the CO2 accumulation level (by 2 times) in developing districts of the city, which will positively affect the urban environment in the long term.

Author Biographies

  • Iryna I. Shchasnaya, Belarusian State University, 4 Niezaliezhnasci Avenue, Minsk 220030, Belarus

    PhD (geography), docent; associate professor at the department of geographical ecology, faculty of geography and geoinformaticsPhD (geography), docent; associate professor at the department of geographical ecology, faculty of geography and geoinformatics

  • Victoria V. Nikiforenko, BelNIIP gradostroitelstva, 29 Masherava Avenue, Minsk 220002, Belarus

    project engineer of the 1st category

References

  1. Холл Д, Рао К. Фотосинтез. Литвин ФФ, редактор; Ганаго АО, переводчик. Москва: Мир; 1983. 134 с.
  2. Boudewyn P, Song X, Magnussen S, Gillis MD. Model-based, volume-to-biomass conversion for forested and vegetated land in Canada. Victoria: Canadian Forest Service; 2007. VI, 115 p. Report No.: BC-X-411.
  3. Heath LS, Nichols NC, Smith JE, Mills JR. FORCARB2: an updated version of U. S. Forest carbon budget model. Newtown Square: U. S. Forest Service; 2010. 52 p. Report No.: NRS-67.
  4. Варапаева OA, Смаль ЯГ, Мисюченко BM. Методика стоимостной оценки экосистемных услуг и биоразнообразия на примере лесных фитоценозов Брестской области. Труды БГТУ. Серия 5, Экономика и управление. 2019;1:59–64. EDN: GNMNXL.
  5. Логинов АА, Лыков ИН, Васильева MA. Укрупненная оценка стоимости экосистемных услуг леса. Проблемы региональной экологии. 2018;3:120–124. EDN: XYXSLR.
  6. Nowak DJ, Dwyer JF. Understanding the benefits and costs of urban forest ecosystems. In: Kuser JE, editor. Urban and community forestry in the Northeast. 2nd edition. Dordrecht: Springer; 2007. p. 25–46.
  7. Багинский ВФ, Лапицкая ОВ. Запас депонированного углерода как организационный элемент экологизированного лесопользования. Труды БГТУ. Серия 1, Лесное хозяйство, природопользование и переработка возобновляемых ресурсов. 2018;2: 37–43. EDN: RWGLQF.
  8. Costanza R, d’Arge R, de Groot R, Farber S, Grasso M, Hannon B, et al. The value of the world’s ecosystem services and natural capital. Nature. 1997;387(6630):253–260. DOI: 10.1038/387253a0.
  9. Costanza R, Daly HE. Natural capital and sustainable development. Conservation Biology. 1992;6(1):37–46. DOI: 10.1046/j.1523- 1739.1992.610037.x.
  10. de Groot RS. Environmental functions as a unifying concept for ecology and economics. Environmentalist. 1987;7:105–109. DOI: 10.1007/BF02240292.
  11. de Groot RS, Wilson MA, Boumans RMJ. A typology for the classification, description and valuation of ecosystem functions, goods and services. Ecological Economics. 2002;41(3):393–408. DOI: 10.1016/S0921-8009(02)00089-7.
  12. Lovell ST, Taylor JR. Supplying urban ecosystem services through multifunctional green infrastructure in the United States. Landscape Ecology. 2013;28(8):1447–1463. DOI: 10.1007/s10980-013-9912-y.
  13. Wang Y, Chang Q, Li X. Promoting sustainable carbon sequestration of plants in urban greenspaces by planting design: a case study in parks of Beijing. Urban Forestry and Urban Greening. 2021;64:127291. DOI: 10.1016/j.ufug.2021.127291.
  14. Тихонова ТВ. Экосистемные услуги: роль в региональной экономике и подходы к оценке. Известия Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук. 2016;3:134–143. EDN: WYMXRL.
  15. Медведева ОЕ, Соловьева СВ, Медведев ПВ. Методика стоимостной оценки ущерба, причиняемого природным комплексам городов (парков), на основе оценки выполняемых ими экосистемных услуг на примере Москвы. Вопросы оценки. 2016; 3:12–22. EDN: WTPQJN.
  16. Неверов AB, Варапаева ОA. Стоимостная оценка экосистемных услуг и биологического разнообразия. Труды БГТУ. Серия 5, Экономика и управление. 2013;7:95–100. EDN: SQTMQD.
  17. Неверов АВ, Бахед ХА. Экосистемные услуги лесов Беларуси: физическое и стоимостное измерение. Белорусский экономический журнал. 2022;2:107–121. DOI: 10.46782/1818-4510-2022-2-107-121.
  18. Счастная ИИ, Воробьев ДС. Оценка экосистемных услуг городских лесов г. Гродно (Беларусь). В: Лукина НВ, Горнов АВ, Тихонова ЕВ, Браславская ТЮ, Тебенькова ДН, Алейников АА и др., редакторы. Научные основы устойчивого управления лесами. Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием, посвященной 30-летию ЦЭПЛ РАН; 25–29 апреля 2022 г.; Москва, Россия. Москва: Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов Российской академии наук; 2022. с. 115–118.
  19. Счастная ИИ, Рондак УА. Оценка экологического состояния и экосистемных услуг озелененных территорий общего пользования г. Жодино. Журнал Белорусского государственного университета. Экология. 2024;2:24–34. EDN: FHIGHX.
  20. Марцинкевич ГИ, Трофимчук ДА. Экосистемные услуги зеленых насаждений урболандшафтов города Молодечно. В: Федотов ВИ, Куролап СА, редакторы. Современная экология: образование, наука, практика. Материалы Международной научно-практической конференции; 4–6 октября 2017 г.; Воронеж, Россия. Том 2. Воронеж: Научная книга; 2017. с. 65–69.
  21. Счастная ИИ, Никифоренко ВВ. История формирования и структура урболандшафтов г. Могилёва (Беларусь). В: Давыдова СГ, Артамонова ОЕ, составители. Наука молодых: вызовы и перспективы. Сборник материалов Всероссийской с международным участием научно-практической конференции в рамках мероприятий «Дни науки – 2021»; 12–16 апреля 2021 г.; Великий Новгород, Россия. Великий Новгород: Новгородский филиал Российской академии народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации; 2021. с. 395–400.
  22. Счастная ИИ, Никифоренко ВВ. Зеленые насаждения урболандшафтов Могилёва и оценка их экосистемных услуг. Геаграфiя. 2023;4:29–36.

Downloads

Additional Files

Published

2025-07-30

Issue

No. 1 (2025): Journal of the Belarusian State University. Geography and Geology

Section

Geography

License

Copyright (c) 2025 Journal of the Belarusian State University. Geography and Geology

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

The authors who are published in this journal agree to the following:

  1. The authors retain copyright on the work and provide the journal with the right of first publication of the work on condition of license Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. The authors retain the right to enter into certain contractual agreements relating to the non-exclusive distribution of the published version of the work (e.g. post it on the institutional repository, publication in the book), with the reference to its original publication in this journal.
  3. The authors have the right to post their work on the Internet (e.g. on the institutional store or personal website) prior to and during the review process, conducted by the journal, as this may lead to a productive discussion and a large number of references to this work. (See The Effect of Open Access.)

How to Cite

Assessment of carbon dioxide sequestration by green spaces of urban landscapes of Mogilev and ways to increase its volume. (2025). Journal of the Belarusian State University. Geography and Geology, 1, 75-88. https://journals.bsu.by/index.php/geography/article/view/6554