Ученые заявили о недооценке реального углеродного ущерба от северных лесных пожаров
В рамках исследования ученые реконструировали выбросы углерода от 324 лесных пожаров, произошедших в Швеции в 2018 году.
Источник: Johan Eckdahl/UC Berkeley. Контролируемый пожар, осуществленный группой Life2Taiga в 2024 году в бореальном лесу в Смоланде, Швеция.
МОСКВА, 28 февраля. /Новости науки/. Международная группа исследователей пришла к выводу, что лесные пожары в северных бореальных лесах Аляски, Канады, Скандинавии и России могут наносить климату значительно больший ущерб, чем предполагалось ранее. Такие пожары затрагивают не только деревья, но и глубокие слои богатых углеродом органических почв, где этот элемент накапливался сотни и даже тысячи лет. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
«Многие из пожаров, которые сильнее всего влияют на климат, из космоса не выглядят впечатляюще. Торфяники и органические почвы могут тлеть неделями и даже годами, высвобождая огромные объемы древнего углерода», — заявил ведущий автор работы Йохан Экдаль, научный сотрудник Группы по энергетике и природным ресурсам Калифорнийского университета в Беркли.
Как отмечают ученые, в северных широтах широко распространены торфяные и другие органические почвы, насыщенные углеродом. Они формируются в условиях холодного и влажного климата, когда растительные остатки не успевают полностью разлагаться и постепенно накапливаются в виде частично перегнившего органического вещества. При лесных пожарах такие подземные запасы углерода могут начать гореть и высвобождать в атмосферу значительные объемы парниковых газов.
Авторы работы пришли к выводу, что крупные модели, используемые для оценки углеродных выбросов от лесных пожаров, не в полной мере учитывают вклад этих подземных запасов. Во многом это связано с тем, что существующие подходы опираются на данные о пожарах в более низких широтах и используют спутниковые снимки открытого пламени, тогда как тление органических почв часто остается малозаметным из космоса.
В рамках исследования ученые реконструировали выбросы углерода от 324 лесных пожаров, произошедших в Швеции в 2018 году. Для этого они объединили детальные национальные лесные базы данных с полевыми измерениями и создали высокоточное картографическое описание пожарных выбросов. Такой подход позволил показать, как локальные климатические условия и особенности почв влияют на объем углерода, запасенного в лесу и высвобождаемого при пожаре.
Сравнение полученных реконструкций с шестью наиболее распространенными глобальными моделями выбросов выявило серьезные расхождения. В одних регионах модели заметно завышали объемы выбросов, тогда как в других, напротив, резко недооценивали вклад глубоких подземных углеродных запасов. Так, в лене Гевлеборг, где происходили крупные и интенсивные пожары в более сухих лесах, хорошо заметные на спутниковых снимках, расчеты оказались завышенными. В соседнем лене Даларна, где менее интенсивные пожары проникали в мощные слои органических почв и были хуже различимы из космоса, модели недооценили выбросы углерода в 14 раз.
По словам Экдаля, Швеция, несмотря на свою большую площадь, значительно уступает по размерам Сибири и Канаде. Это означает, что влияние недавних экстремальных сезонов пожаров в этих регионах может быть занижено еще сильнее, чем показывают сегодняшние оценки.
Чтобы определить, как именно пожары влияют на запасы почвенного углерода, исследователи собрали данные на 50 участках, пострадавших в 2018 году, включая 19 зон интенсивных и 31 зону менее интенсивных пожаров. На каждом участке они измеряли толщину органического слоя почвы, которая могла составлять от нескольких сантиметров до многих метров, и отбирали образцы грунта. Затем ученые сравнивали содержание углерода в выгоревшей почве с показателями на неповрежденных лесных территориях, что позволило рассчитать объем углерода, высвобожденного в результате пожара.
В настоящее время, как сообщают авторы, исследовательская группа адаптирует этот подход для изучения пожароопасных лесов на западе США. Хотя такие леса не обладают столь же мощными углеродными почвенными слоями, как северные бореальные экосистемы, на объем выбросов там также сильно влияют местный климат, тип растительности и свойства почвы. Ученые, в частности, планируют изучать роль почвенных бактерий и грибов в восстановлении лесов после пожаров.
«Леса на основной территории США и далеко на севере могут выглядеть совершенно по-разному, но их объединяет общий эквивалент — углерод. Улучшая понимание того, как этот элемент перемещается между сушей и атмосферой, мы сможем точнее прогнозировать последствия будущих режимов пожаров в условиях потепления климата и разрабатывать более разумные стратегии снижения климатических рисков для общества», — подчеркнул Экдаль.
«Многие из пожаров, которые сильнее всего влияют на климат, из космоса не выглядят впечатляюще. Торфяники и органические почвы могут тлеть неделями и даже годами, высвобождая огромные объемы древнего углерода», — заявил ведущий автор работы Йохан Экдаль, научный сотрудник Группы по энергетике и природным ресурсам Калифорнийского университета в Беркли.
Как отмечают ученые, в северных широтах широко распространены торфяные и другие органические почвы, насыщенные углеродом. Они формируются в условиях холодного и влажного климата, когда растительные остатки не успевают полностью разлагаться и постепенно накапливаются в виде частично перегнившего органического вещества. При лесных пожарах такие подземные запасы углерода могут начать гореть и высвобождать в атмосферу значительные объемы парниковых газов.
Авторы работы пришли к выводу, что крупные модели, используемые для оценки углеродных выбросов от лесных пожаров, не в полной мере учитывают вклад этих подземных запасов. Во многом это связано с тем, что существующие подходы опираются на данные о пожарах в более низких широтах и используют спутниковые снимки открытого пламени, тогда как тление органических почв часто остается малозаметным из космоса.
В рамках исследования ученые реконструировали выбросы углерода от 324 лесных пожаров, произошедших в Швеции в 2018 году. Для этого они объединили детальные национальные лесные базы данных с полевыми измерениями и создали высокоточное картографическое описание пожарных выбросов. Такой подход позволил показать, как локальные климатические условия и особенности почв влияют на объем углерода, запасенного в лесу и высвобождаемого при пожаре.
Сравнение полученных реконструкций с шестью наиболее распространенными глобальными моделями выбросов выявило серьезные расхождения. В одних регионах модели заметно завышали объемы выбросов, тогда как в других, напротив, резко недооценивали вклад глубоких подземных углеродных запасов. Так, в лене Гевлеборг, где происходили крупные и интенсивные пожары в более сухих лесах, хорошо заметные на спутниковых снимках, расчеты оказались завышенными. В соседнем лене Даларна, где менее интенсивные пожары проникали в мощные слои органических почв и были хуже различимы из космоса, модели недооценили выбросы углерода в 14 раз.
По словам Экдаля, Швеция, несмотря на свою большую площадь, значительно уступает по размерам Сибири и Канаде. Это означает, что влияние недавних экстремальных сезонов пожаров в этих регионах может быть занижено еще сильнее, чем показывают сегодняшние оценки.
Чтобы определить, как именно пожары влияют на запасы почвенного углерода, исследователи собрали данные на 50 участках, пострадавших в 2018 году, включая 19 зон интенсивных и 31 зону менее интенсивных пожаров. На каждом участке они измеряли толщину органического слоя почвы, которая могла составлять от нескольких сантиметров до многих метров, и отбирали образцы грунта. Затем ученые сравнивали содержание углерода в выгоревшей почве с показателями на неповрежденных лесных территориях, что позволило рассчитать объем углерода, высвобожденного в результате пожара.
В настоящее время, как сообщают авторы, исследовательская группа адаптирует этот подход для изучения пожароопасных лесов на западе США. Хотя такие леса не обладают столь же мощными углеродными почвенными слоями, как северные бореальные экосистемы, на объем выбросов там также сильно влияют местный климат, тип растительности и свойства почвы. Ученые, в частности, планируют изучать роль почвенных бактерий и грибов в восстановлении лесов после пожаров.
«Леса на основной территории США и далеко на севере могут выглядеть совершенно по-разному, но их объединяет общий эквивалент — углерод. Улучшая понимание того, как этот элемент перемещается между сушей и атмосферой, мы сможем точнее прогнозировать последствия будущих режимов пожаров в условиях потепления климата и разрабатывать более разумные стратегии снижения климатических рисков для общества», — подчеркнул Экдаль.
