Впервые проведено комплексное исследование пространственной организации почвенного органического вещества (ПОВ) и его фракционного состава с применением современных методов цифровой картографии, машинного обучения и имитационного моделирования. Установлено, что ведущим фактором, определяющим формирование, состав и запасы ПОВ в западинных ландшафтах лесостепи Окско-Донской низменности, является перераспределение влаги, обусловленное микротопографическими особенностями территории. Показано, что секвестрационный потенциал почв западинных комплексов находится в обратной зависимости от влажностного градиента, а пространственная неоднородность ПОВ значимо возрастает в ландшафтах экотонов, что снижает точность пространственных прогнозов.

Разработанная методология, сочетающая полевые исследования, лабораторные химические анализы, статистическое и имитационное моделирование, значительно расширяет арсенал оценки секвестрационной способности почв и пространственного прогноза ПОВ с учетом внутриландшафтной неоднородности. Полученные результаты позволяют существенно уточнить имеющиеся региональные оценки содержания и запасов почвенного органического углерода. 

Выявленные закономерности вносят вклад в генетическое почвоведение гидроморфных и полугидроморфных почв лесостепи и имеют практическое значение для разработки адаптивных систем землепользования и уточнения углеродного баланса агроландшафтов в рамках реализации климатической стратегии Российской Федерации.