Даже в удалённых лесах северных широт нашей планеты изменения климата, вероятно, приведут к учащению и усилению лесных пожаров.
На крайнем севере расположены бореальные леса — огромный зелёный пояс, простирающийся от Северной Америки до Сибири. Эти леса играют ключевую роль в поглощении углекислого газа (CO₂), являясь одним из крупнейших его "поглотителей" на планете. За последние тысячелетия бореальные леса извлекли из атмосферы около 1 триллиона тонн углерода, который накапливается в деревьях и почве. В связи с тем, что эти леса содержат значительные запасы углерода, пожары здесь способны выбросить в атмосферу значительно больше CO₂, чем аналогичные пожары в других местах, что усилит климатические изменения.
Во время пожаров выделяется огромное количество CO₂, способствующего потеплению климата. Однако исследования, проведенные в европейской части бореальных лесов, показали, что восстановление способности лесов к поглощению CO₂ происходит медленно. Более того, сожженные территории продолжают выбрасывать CO₂ в течение нескольких лет после того, как огонь потушен. Эти выбросы могут превышать количество углекислого газа, выделенного непосредственно в процессе пожара.
Большое хранилище CO₂ находится в опасности
Экстремальная жара и засуха в 2018 году вызвали беспрецедентное количество лесных пожаров в скандинавских странах, превзойдя все известные исторические данные. В Швеции масштабы выгоревших лесов оказались в десять раз выше обычных годовых показателей.
Исследование сосредоточилось на самых крупных из этих пожаров, которые произошли в центральной части Швеции, близ Люсдаля. Регулярно отслеживался обмен углекислого газа (CO₂) между земной поверхностью и атмосферой, а также наблюдали за процессами восстановления почвы и растительности в течение первых четырех лет после пожара.
Исследование охватывало различные участки леса, включая те, где деревья были полностью уничтожены, и те, где они уцелели. Также сравнивались природные заповедники, где обугленные деревья были оставлены нетронутыми, с территориями, подвергшимися стандартным послепожарным мерам в Швеции, таким как аварийная вырубка обугленных деревьев и посадка новых. Данные с наиболее пострадавших участков — сгоревших лесов после аварийных рубок и молодых лесов, где все деревья погибли — показали, что за первые четыре года после пожара каждый квадратный метр сгоревшей территории выделил в атмосферу около 650 граммов углерода. Это более чем в два раза увеличивает общий объем выбросов, вызванных самим пожаром. Для сравнения, в аналогичных несгоревших лесах за тот же период поглощается 1200 граммов углерода на квадратный метр.
Эти выбросы продолжаются. Собранные данные, использовадись для создания компьютерной модели, которая симулирует рост деревьев. Модель показала, что на восстановление углеродных запасов, утраченных в результате пожара 2018 года, потребуется более 40 лет.
А как насчет других мест?
Лесные пожары в бореальных лесах Северной Америки изучены довольно хорошо, но перенести эти знания на европейские условия непросто. В Северной Америке лесные пожары обычно охватывают верхушки деревьев, что приводит к гибели большого числа растений и значительным выбросам углерода непосредственно во время пожара.
В Скандинавии же ситуация иная: от 60 до 80% лесов здесь интенсивно эксплуатируются в коммерческих целях, что изменяет характер воздействия пожаров. Лесное хозяйство включает в себя удаление мертвой растительности и регулярные прореживания, чтобы предотвратить слишком плотное разрастание деревьев, что влияет на распространение огня.
Кроме того, породы деревьев на двух континентах различаются: в Северной Америке бореальные деревья зависят от огня для размножения, тогда как европейские виды развили устойчивость к возгоранию.
В результате лесные пожары в управляемых бореальных лесах Скандинавии, как правило, остаются на уровне почвы, уничтожая подлесок и растительность у земли, но оставляя многие деревья невредимыми.
Борьба с пожарами имеет решающее значение
Было выяснено, что дополнительные разрушения сгоревшего леса, такие как восстановительные рубки или вспашка почвы перед пересадкой деревьев — стандартная практика в Швеции — замедляют восстановление растительности. Если уцелевшие деревья остаются нетронутыми, они могут расти медленнее, чем несгоревшие, но продолжают поглощать и накапливать CO₂.
Методы управления лесом после пожара играют ключевую роль в определении времени, необходимого для восстановления леса до состояния углеродного поглотителя. Наши результаты ставят под сомнение целесообразность вырубки выживших деревьев.
В Северной Европе, особенно в Швеции, интенсивное лесопользование на протяжении последних 200 лет успешно сдерживало распространение лесных пожаров. Однако в условиях участившихся засух и растущего риска пожаров в изменяющемся климате этот подход может оказаться не столь эффективным.
Все это меняет наше понимание того, как лесные пожары способствуют изменению климата. С учётом того, что выбросы CO₂ продолжаются в процессе медленного восстановления растительности и почвы после пожара, разработчикам климатических моделей следует учитывать не только выбросы от самого пожара, но и дополнительные долгосрочные выбросы, выявленные в нашем исследовании.
Статья подготовлена:
Наташа Клюн - Профессор наук об окружающей среде Лундского университета
Джулия Келли - Аспирант, Центр наук об окружающей среде и климате, Лундский университет