Исследователи из Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, расположенного в Томске, изучили пробы донных и торфяных отложений, собранных в различных ландшафтных зонах, включая тайгу, лесостепь и горные леса. Благодаря этому они смогли выявить связи между возникновением пожаров и климатическими изменениями, которые происходили в регионе на протяжении последних 16 тысяч лет.
Как рассказывает младший научный сотрудник лаборатории мониторинга лесных экосистем ИМКЭС СО РАН Мария Пупышева, на фоне глобальных изменений климата увеличивается число пожаров, часть которых, несомненно, имеет антропогенный характер.
«Однако для Западной Сибири основными факторами являются природные, в том числе повышение грозовой активности. Для достоверных прогнозов таких явлений необходимы специальные модели, а для обеспечения их высокой точности нужно знать, какой была пирогенная активность на протяжении многих тысяч лет», — говорит исследователь.
Чтобы получить информацию о современных пожарах, ученые используют данные спутникового мониторинга и сценарии изменения климата. Однако, когда речь заходит о событиях, которые происходили сотни и тысячи лет назад, нам на помощь приходит уникальный природный архив — озерные и болотные отложения. Исследователи смогли получить доступ к этому палеоархиву на пяти участках, представляющих разнообразные ландшафты: озера и болота в Томской и Новосибирской областях, Ханты-Мансийском автономном округе, в предгорьях Алтая и в Горной Шории.
Прежде чем приступить к изучению этой природной летописи, ученые осторожно извлекают из глубины керны торфяных или озерных отложений (донных отложений) длиной от двух до шести метров. Затем эти керны нарезаются на десятки и сотни образцов размером всего один кубический сантиметр. После специальной подготовки эти пробы, а точнее, содержащиеся в них угольки, подвергаются комплексу индикаторных палеоэкологических анализов. Все полученные данные вносятся в специальную программу, которая обрабатывает их и позволяет совершить путешествие в далекое прошлое, более чем на 16 тысяч лет назад, в эпоху позднеледниковья.
Самое древнее из рассмотренных мест — болото Моховое, расположенное в предгорьях Северного Алтая. Его возраст превышает 16 тысяч лет. За всю историю существования болота было зафиксировано 11 периодов, когда оно подвергалось воздействию пожаров. Больше всего пожаров (9 из 27) произошло в атлантический период голоцена, примерно 5–5,5 тысяч лет назад. Ученые предполагают, что причиной серии мощных пожаров стало потепление и увлажнение климата, которые привели к увеличению грозовой активности в горной местности.
Озеро Щучье, расположенное в Томской области, имеет возраст около 13 тысяч лет. Два крупных пожара произошли, когда возраст озера составлял менее тысячи лет. В то время на этой территории преобладала кустарниковая березовая лесостепь. Сочетание сухого климата и кустарниковой растительности создавало идеальные условия для возникновения пожаров.
Озеро S-14, расположенное вблизи Ханты-Мансийска, имеет такой же возраст, как и озеро Щучье. Самые интенсивные пожары произошли здесь 11,5–10,4 тысячи лет назад, когда на этой территории росли лиственнично-еловые редколесья, которые позже превратились в леса. Вероятно, теплые климатические условия и наличие открытых злаковых формаций в начале голоцена способствовали увеличению количества пожаров.
Для территории Барабинской лесостепи была реконструирована динамика пожаров в позднем голоцене на основе отложений болота Николаевский рям. За 3200-летний период существования болота было выделено шесть периодов высокой пожарной активности. Однако самое сильное выгорание произошло около 1050 лет назад во время средневековой климатической аномалии.
Болото Малый Лабыш, расположенное в таежных лесах Горной Шории в Кемеровской области, является самым молодым из рассмотренных мест. Оно сформировалось 2800 лет назад, и за этот период произошло 14 локальных пожаров. Пик пожаров пришелся на период 1800–1200 лет назад, когда в сухих климатических условиях преобладали березовые леса.
Проведенные исследования показали, что пирогенная активность увеличивается с севера на юг, и наиболее подвержены пожарам лесостепи и гористая местность. Полученные результаты имеют не только фундаментальное значение, но и могут быть использованы для создания точных моделей прогнозирования подобных ситуаций.