Утруднене дихання землі. Як лісові пожежі впливають на зміну клімату

72

З обговорення кліматичної порядку починається практично кожен форум. Не дивно, ратифікація в 2019 році паризької угоди по клімату зобов’язує рф робити певні кроки в бік скорочення викидів парникових газів в атмосферу. З метою пом’якшення наслідків глобальної зміни клімату, а також щоб уникнути можливих економічних проблем була розроблена стратегія довгострокового розвитку росії з низьким рівнем викидів парникових газів. Але нещодавно опублікований видавництвом «ельзевір» фундаментальний огляд сибірських вчених доводить, що ніякі карбонові полігони нас не врятують, якщо не будуть розроблені належні державні заходи щодо запобігання лісових пожеж. Поки є тільки можливість моніторингу викидів і відстеження післяпожарних змін в екосистемах сибірського регіону. Багаторічна праця вчених інституту лісу со ран привів до невтішних висновків: з 1988-го по 2015 роки верхові і низові пожежі високої інтенсивності значно скоротили запаси вуглецю в лісових екосистемах росії, що охоплюють 785,58 мільйона гектарів, переважно в сибіру і на далекому сході. Цьому також сприяли і продовжують сприяти національні особливості захисту лісів від пожеж, коли гасіння вогню не відбувається або через недоступність місць загоряння, або через відсутність фінансування.

Однак масштабні лиха мають і більш віддалені наслідки. Щорічно страждають від вогню сибірські ліси накопичують значну кількість так званого старого грунтового органічного вуглецю, похованого в багаторічній мерзлоті. Автор огляду, науковий співробітник лабораторії біогеохімічних циклів в лісових екосистемах інституту лісу оксана масягіна пояснює, що old soil organic carbon – старий грунтовий органічний вуглець) – органічна речовина, законсервована в анаеробних умовах при низькій температурі і вологості, які не сприяють його розкладанню грунтовими мікроорганізмами. Але лише до моменту, коли умови зміняться і він стане доступний для грунтової мікробіоти, яка його окислить до со2. Як відомо, вуглекислий газ вважається основним парниковим газом, що впливає на кліматичні зміни, в тому числі в екосистемах сибіру і арктики. Процес окислення грунтового вуглецю погіршує ситуацію у високих широтах, приводячи до глобального потепління.

Крім того, лісові пожежі значно впливають і на місцевий клімат. З одного боку, аерозолі, що виділяються під час горіння лісів, мають охолоджуючі властивості, а також знижують парниковий ефект.gorenje. З іншого-зменшення альбедо (відбивної здатності) поверхні на засніжених територіях за рахунок руйнування деревно-чагарникового покриву здатне спровокувати танення вічної мерзлоти. Ці зміни можуть безпосередньо впливати на потоки co2 та інших парникових газів між грунтом та атмосферою в довгостроковій перспективі. Особливі побоювання викликає те, що за останні десятиліття загоряння в лісах сибіру почастішали, причому у всіх її частинах: західній, середній і східній. Пожежні сезони 2019-2020 років стали безпрецедентними за масштабами і в арктиці. Це пояснюється більш раннім початком пожежонебезпечного сезону, викликаного кліматичними змінами, такими як, наприклад, не характерні раніше для регіону теплі зими.

Щоб прогнозувати можливі довгострокові наслідки лісових пожеж, вчені за допомогою радіовуглецевих досліджень показали, що в північних екосистемах термокарстові озера, добре дреновані грунти з потужним активним шаром, стимульованим вогнем, а також водойми, що виникли на ділянках з термічною ерозією, стають джерелами старого грунтового органічного вуглецю, що вивільняється з вічної мерзлоти. Дихання грунту, або потік со2 з грунту в атмосферу, вимірюваний за допомогою камерного методу (реєстрація портативним іч-аналізатором), має кілька джерел: автотрофне дихання (дихання коренів), мікробне дихання грунту і потоки co2 як результат грунтових фізико-хімічних процесів. Різні фактори навколишнього середовища-температура, кількість опадів і, звичайно, пожежі, дестабілізуючі бореальні (тайгові) екосистеми, – можуть впливати на кожну різновид грунтового дихання.

Потрібно від 10 до 30 років після стихійного лиха, щоб грунтова емісія со2 стабілізувалася на допожарному рівні. Однак на швидкість відновлення ґрунтового дихання і регенерацію рослинності істотно впливає тип пожежі. У сибірських регіонах спостерігаються різні їх види, найчастіше низові, швидко поширюються в силу великої кількості низькорослих зімкнутих модринов – основний деревної породи сибіру. Наявність густого мохово-лишайникового покриву, горючість якого підвищується в сухий літній період, збільшує інтенсивність низових пожеж, і вони можуть охоплювати кілька мільйонів гектарів. У районах вічної мерзлоти рослинність інша, і низові пожежі перетворюються в верхові, як, наприклад, в середній і східному сибіру. Вплив лісових пожеж на грунтовий покрив варіюється від прямого знищення верхніх шарів грунту до термохімічної трансформації органічної речовини.

Слід зазначити, що присутність вічної мерзлоти вносить додаткову невизначеність в оцінки ґрунтового дихання після пожежі. Наприклад, збільшення активного шару через зменшення альбедо поверхні в результаті вогню і пов’язаного з цим прогріву грунту може це дихання стимулювати. При цьому перезволоження грунту в результаті танення вічної мерзлоти після пожежі, навпаки, призводить до його придушення. У будь-якому випадку, за оцінками сибірських лісознавців, мінімальний період, за який значення грунтового дихання в післяпожарних екосистемах перестають істотно відрізнятися від таких в неушкоджених лісах, становить 23 роки.

«дихальними проблемами» наслідки не обмежуються. Фахівці інституту лісу стверджують, що» розконсервація ” старого грунтового органічного вуглецю веде не тільки до підвищення емісії вуглекислого газу, але і до руйнування вічної мерзлоти. При цьому успішна регенерація рослинності у високих широтах і розвиток деревостану після пожежі тісно пов’язані з її відновленням. Так, за приблизними оцінками, в східному сибіру повернення на допожарний рівень може зайняти 30 років. А ліси там, нагадаємо, горять практично щоліта. У 2021 році площа природних пожеж в якутії досягла 8,4 мільйона гектарів. Це рекордний показник за останні десять років.