Материалы портала «Научная Россия»

0 комментариев 455

Красноярский ученый рассказал о стратегиях борьбы с таежными пожарами в меняющемся климате

Красноярские и канадские ученые провели сравнительный анализ горимости таежных лесов и предложили рекомендации по борьбе с пожарами в условиях меняющегося климата

Красноярские и канадские ученые провели сравнительный анализ горимости таежных лесов и предложили рекомендации по борьбе с пожарами в условиях меняющегося климата. Специалисты пришли к выводу, что в условиях возрастающей пожарной опасности необходимо сосредоточить усилия на тушении лесов с высоким экологическим, социальным и экономическим статусом. Результаты работы опубликованы в журнале Ambio.

Вячеслав Харук

Вячеслав Харук

 

Потепление климата привело к увеличению количества пожаров и площади гарей в Сибири. Однако тайга в некотором смысле не может жить без огня. Природные пожары поддерживают биоразнообразие в лесах, а также способствуют сохранению определенных типов леса, приспособленных к воздействию огня, например, лиственничников в зоне вечной мерзлоты. Более того, периодические возгорания снижают вероятность возникновения катастрофических пожаров. Это означает, что борьба с пожарами должна осуществляться с учетом последствий влияния огня на состояние лесов, а также с учетом невозможности, а в ряде случаев и нецелесообразности тушения всех пожаров в условиях возрастающей горимости лесов.

Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» совместно с канадскими коллегами проанализировали характер и динамику пожаров в сибирских и канадских лесах за последние двадцать пять лет, роль пожаров в различных типах леса и предложили свои рекомендации по мониторингу и борьбе с пожарами.

Частота и география лесных пожаров

В последние десятилетия происходит возрастание частоты и площади лесных пожаров в лесах России, при этом более 70% возгораний происходит в Сибири. В отдельные годы размер пройденных огнем территорий достигает 12 миллионов га. Граница горимости растительности продвигается на север, достигая побережья Арктики в Восточной Сибири. Возрастание пожарной опасности связано с повышением температуры воздуха, «волнами тепла» и с увеличением частоты экстремальных засух.

Наибольшая горимость отмечена в Эвенкии, южной части Якутии и Забайкалье. В средних широтах пик пожаров наблюдается весной и в начале лета; в августе – сентябре горимость также возрастает. На севере частота поздних и ранних пожаров ограничена недостатком тепла, необходимого для «созревания» горючих материалов, поэтому наибольшая горимость приходится на середину лета.

С продвижением на север уменьшается число пожаров и возрастает межпожарный интервал. Так, если на широте Подкаменной Тунгуски промежуток между пожарами составляет 50-80 лет, то в Заполярье, на северном пределе произрастания лиственницы он достигает 300 лет. Вместе с тем с продвижением в высокие широты площади гарей увеличиваются – запасы горючих материалов там больше, а пожары практически не тушатся.

Причины и последствия лесных пожаров

Для возникновения пожара необходима «триада»: горючие материалы, их «зрелость», готовность к возгоранию, а также источник огня. Горючих материалов в тайге всегда хватает. На их готовность к воспламенению влияют осадки, температура и влажность воздуха, тип растительности и рельеф местности. Основной источник огня в средних широтах — «человеческий фактор», на который приходится более 80% возгораний. Но чем дальше на север и чем меньше плотность населения, тем ниже вероятность пожаров от неосторожности с огнем. На севере до 90% возгораний происходит из-за ударов молний, особенно опасных во время «сухих гроз». Согласно недавним исследованиям частота молний в Арктике с потеплением на один градус увеличивается на 40%.

Лишь каждый десятый пожар можно отнести к крупным, однако они ответственны за 90% всех гарей. Но не все пройденные огнем леса погибают, поскольку последствия зависят как от интенсивности и вида пожара, так и типа древостоя. При верховом пожаре, когда огонь распространяется по кронам, гибель древостоя неизбежна. Низовые малоинтенсивные пожары обычно не вызывают значительных повреждений леса, особенно в сосняках и лиственничниках, адаптированных к воздействию огня. Однако в случае устойчивого низового пожара, при котором прогорают напочвенный покров и лесная подстилка, деревья гибнут от теплового ожога корней. Такие пожары типичны в северных лиственничниках, корни которых стиснуты в узком поверхностном слое, подпираемом снизу мерзлотой.

Как горят различные леса

Более половины сибирских пожаров возникают в лиственничниках, большая часть которых произрастает в условиях малого количества осадков и периодических засух. Этому способствует формирующийся каждое лето мощный сибирский антициклон, в зоне которого осадки могут не выпадать более месяца. Большинство пожаров в лиственничниках низовые, ведь эти северные леса преимущественно разрежены вследствие суровых условий произрастания.

Лесоводы определяют лиственницу и сосну как пирофитные, «любящие огонь» виды, поскольку пожары в целом способствуют сохранению сосняков и лиственничников. Оба этих вида эволюционировали в условиях периодических пожаров, адаптируясь к ним и извлекая конкурентные преимущества перед другими породами. Например, сосна в отсутствие пожаров вытесняется другими породами (например, елью) на бедные почвы и заболоченные территории.

«Периодические лесные пожары – естественный и важнейший природный фактор, способствующий поддержанию состояния целого ряда лесных экосистем и сохранению в них биоразнообразия. Например, преобладание лиственничников в зоне вечной мерзлоты обусловлено периодическими пожарами», – рассказывает доктор биологических наук, заведующий лабораторией мониторинга леса Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, профессор СФУ Вячеслав Харук.

Особо значима роль пожаров для лиственницы, произрастающей в условиях вечной мерзлоты, где на лиственничники приходится до 80% всех лесов. Если взглянуть на северные лиственничники сверху, с самолета или со спутника, то видна мозаика древостоев, обусловленная воздействием пожаров. Важнейшее последствие пожаров – улучшение условий для возобновления лиственницы на гарях. Этому способствует обогащение почвы азотом, фосфором и другими биогенными элементами. На гарях улучшается дренаж и аэрация почвы, возрастает глубина сезонного оттаивания. Однако со временем глубина оттаивания уменьшается и корни деревьев сжимаются в постепенно сужающемся слое. Причина тому – разрастание «подушки» из мхов и лишайников, прекрасного теплоизолятора. По мере подъема мерзлоты снижается приток питательных веществ, падает прирост деревьев. Наряду с этим резко уменьшается количество подроста в древостоях. Легкие семена лиственницы, зависая на напочвенном покрове, при прорастании не способны дотянуться до почвы. А на минерализованной огнем почве семена, как правило, дают обильный, быстро растущий подрост.

Если в лиственничниках большинство пожаров – низовые и малоинтенсивные, то в темнохвойных лесах, сформированных пихтой, кедром и елью, преобладают опустошительные верховые пожары. Гари в темнохвойниках возобновляются обычно через смену пород. Вначале на них появляются преимущественно осина и береза, под
пологом которых селятся темнохвойные породы. Пихта, кедр и ель способны расти в условиях затенения, постепенно продвигаясь в верхний полог и сменяя «пионеров». Однако часть территории может быть надолго захвачена травами и кустарниками, а также осиной и березой.

Проблема в том, что разрастание травы и кустарников провоцирует пожары, во время которых выгорает подрост темнохвойных. Между тем, береза и осина, способные размножаться корневыми отпрысками, вновь возобновляются. В таких местах особенно необходима помощь человека в восстановлении темнохвойных лесов. Однако полное подавление пожаров приводит к формированию ослабленных «перестойных» древостоев, превращающихся в «кормовую базу» для жуков-короедов и других вредителей. К примеру, сбереженные от огня леса западного побережья Америки погубили жуки-короеды, превратившие их в сухостои.

Борьба с пожарами в условиях возрастающей горимости

В условиях потепления климата и усиливающейся горимости лесов ущерб от пожаров будет возрастать, а возможности борьбы с ними — снижаться. Вместе с тем среди экологов растёт понимание важной роли пожаров в поддержании северных экосистем и сохранении в них биоразнообразия. В связи с этим предложена стратегия тушения пожаров на основе оценки приемлемых рисков возможного ущерба.

Вместо стратегии полного подавления и предотвращения возгораний допускается возможность лесных пожаров (когда и где это целесообразно), тем самым сохраняется природная динамика пожаров и экологических процессов в лесных ландшафтах. Предлагается сфокусироваться на борьбе с пожарами в зонах риска возникновения ущерба населению, инфраструктуре, лесам с высокой экологической и экономической ценностью.

Такой адаптивный подход к борьбе с пожарами в условиях возрастающей горимости лесов пока не находит должного понимания как у политиков, так и у общественности. Вместе с тем стратегия тушения пожаров на основе приемлемых рисков возможного ущерба уже реализована в ряде провинций Канады. Основы такой стратегии были заложены и в системе борьбы с лесными пожарами, разработанной ещё в советские времена.

«Необходимо осознать, что с потеплением климата горимость лесов может увеличиться более чем вдвое, что повлечет возрастание ущерба, включая усиление задымленности атмосферы и, соответственно, воздействия на здоровье людей. В то же время наши возможности борьбы с огнем будут снижаться. Поэтому вместо полного подавления пожаров необходима концентрация усилий на приоритетной охране территорий с высокой социальной, природной и экономической ценностью. При этом должна учитываться значимость подверженных опасности лесов, их внерыночная стоимость, наличие индустриальной инфраструктуры, угрозы здоровью и жизни людей. Важно совершенствовать методы борьбы с пожарами, повышать техническую оснащенность огнеборцев, включая создание парка «самолетов-цистерн» и постройку авиабаз лесной охраны», — приходит к заключению Вячеслав Харук. 

 

Информация и фото предоставлены Федеральным исследовательским центром
«Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»

Сибирь ФИЦ КНЦ СО РАН лесные пожары пожары тайга

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.