Традиционные методы пожаротушения могут усиливать возгорание. Неочевидные последствия популярных способов борьбы с лесными пожарами обнаружили ученые Университета Монтаны, результаты исследования публикует журнал Nature Communications.
Подавление природных пожаров ускоряет накопление горючих материалов. Метод действительно эффективен против огня низкой и умеренной интенсивности в лесах с тонкокорыми деревьями. Впоследствии, как выяснили специалисты, такой прием тушения создаст благоприятные условия для возникновения все более масштабных и сильных пожаров.
Если не отказаться от практики подавления природных пожаров, их площадь будет с каждым годом разрастаться, предупреждают ученые. Согласно данным компьютерного моделирования, территории возгорания будут увеличиваться в 3-5 раз быстрее. Этот фактор способен нарушить равновесие экосистем и усугубить эффект климатического кризиса.
Группа американских климатологов решила выяснить, как глобальное озеленение, вызванное антропогенными выбросами СО2 и глобальным потеплением, связано с учащением лесных пожаров. Оказалось, что связь прямая, хотя достаточно неожиданная.
Выбросы углекислого газа в результате сжигания ископаемого топлива приводят к усилению парникового эффекта и, как следствие, к нагреванию земной атмосферы. Это влечет за собой продолжительные волны жары, а также, по мнению ряда ученых, засухи. Правда, другие исследователи отмечают, что за весь период глобального потепления число засух не изменилось и в целом глобальное потепление ведет к обратной тенденции — росту наблюдаемого общего количества осадков.
Конечно, потепление вызывает не только негативные эффекты. Не так давно Naked Science писал, что эмиссия углекислого газа может увеличить биоразнообразие в средних и низких широтах. Тем не менее ряд научных работ гласит, что разогрев атмосферы повышает риски крупных пожаров на юге Европы и Австралии, а также на западе США.
Но CO2 — один из парниковых газов — это источник питания всех растений. В процессе фотосинтеза деревья преобразовывают атмосферный CO2 и воду в глюкозу для себя и кислород для окружающих. Увеличение количества углекислоты породило глобальное озеленение планеты — в январе 2024 года об этом заявили китайские исследователи, проанализировав изменения индекса площади листьев. Но рост растительности может и усиливать риски больших пожаров, ведь деревьев становится больше, а горящие леса все чаще возникают в новостях.
Региональные данные о выбросах углерода от пожаров / © Communications Earth & Environment, Robert J. Allen et al.
Изучить этот вопрос решила группа экологов и геофизиков из Калифорнии и Принстона (США). Применив семь современных климатических моделей земной системы, они проверили, как меняется динамика горящих лесов при росте CO2 и какой фактор вызывает лесные пожары чаще — засуха или рост растительности. Результаты исследования опубликованы в журнале Communications Earth & Environment.
Выяснилось, что количество углерода, выброшенного в атмосферу при горении лесов, в среднем выросло на глобальной суше на 66,4 ± 38,8% с 2002 по 2021 год. Причем самые сильные изменения происходят в пожароопасный сезон: в июле, августе, сентябре.
Климатологи рассмотрели этот эффект и по регионам. Самыми уязвимыми стали Соединённые Штаты Америки со средним значением роста выбросов 229,1 ± 106,2%, досталось также Канаде, Европе, Центральной и Северной Азии. Вне этого списка оказалась Южная Азия: там показатель выбросов не превысил и 10%.
Затем, размышляя над причинами эмиссии CO2, авторы новой работы рассчитали, в каком количестве растительность поглощает углерод. По всей суше без деления на регионы средний прирост был 74,8 ± 13,8% за тот же период.
Потом климатологи заметили, что пространственно два изученных показателя похожи. Иными словами, они нашли корреляцию между накоплением углерода в растительности и ростом выбросов CO2 во время пожаров. На основе этой корреляции ученые сделали вывод, что увеличение эмиссии углерода связано с ростом биомассы.
«Наше исследование показало, что увеличение числа пожаров в жаркое время года обусловлено скорее наличием горючих материалов, а не увеличением количества дней, которые некоторые считают „пожароопасными“», — отметил соавтор научной работы Джеймс Гомес.
У такого биогеофизического эффекта еще слишком неопределенные климатические последствия, поэтому его пока не учитывают, подытожили климатологи.
Лесные пожары в Сибири обошлись Китаю и Японии в десятки миллиардов долларов
Японские экологи с помощью глобальных климатических моделей изучили влияние лесных пожаров в Сибири на человеческую смертность, экономику и качество воздуха. Выяснилось, что затраты на избыточную смертность составляют десятки миллиардов долларов в год для Восточной Азии и Сибири, а выброс аэрозолей охладил несколько областей Северного и олушария планеты.
Лесные пожары прочно вошли в климатическую повестку современного мира. Помимо очевидных масштабных выбросов углерода или мелкодисперсных частиц PM2.5 в атмосферу, пожары влияют на человеческую смертность и макроэкономику. Этот глобальный эффект на здоровье людей фиксировали в Москве в 2010 году (исследователи оценили смертность от жары и загрязнения воздуха в 2000 человек), а по оценкам Всемирной организации здравоохранения, «загрязнение атмосферного воздуха (где лесные пожары один из самых весомых компонентов) стало причиной 4,2 миллиона преждевременных смертей во всем мире в 2019 году».
Крупные лесные пожары, по некоторым данным, обошлись мировой экономике в 225 миллиардов долларов в 2013-м из-за высокой смертности населения и, как следствие, потерянного трудового дохода. Траты на разрешение последствий пожаров в Южной Калифорнии 2003 года, согласно подсчетам, составили около миллиарда долларов. Но Сибирь — как регион, где регулярно случаются крупные лесные пожары — в этом контексте еще не изучали.
Этим занялась группа японских экологов. С помощью глобальной климатической модели они оценили влияние лесных пожаров в Сибири на загрязнение воздуха, экономику, смертность и климатические условия 2030 года.
Шесть экспериментов показали, что выброс аэрозолей в процессе горения сибирских лесов охладил районы Северного полушария и ухудшил качество воздуха в Восточной Азии. Результаты научной работы опубликованы в журнале Earth’s Future.
Влияние усиления лесных пожаров в Сибири на смертность в результате загрязнения воздуха для отдельных стран Восточной Азии и административных районов России. Цветовая штриховка представляет ежегодную избыточную смертность из-за загрязнения воздуха PM2.5 в результате усиления лесных пожаров, а кружки соответствуют экономическим затратам (потерям благосостояния) от избыточной смертности (миллионы долларов США в 2010 году для страны/района) / © Earth’s Future, Teppei J. Yasunari et al.
Для оценки роста численности пожаров эксперты выбрали 2004 год как базовый фон с меньшим количеством выбросов и возгораний леса и 2003 год, где уровень выбросов был высоким, что свидетельствует о большом количестве пожаров. Воздействие на экономику изучали на показателях среднего ВВП за 2003-2017 годы, а динамику смертности смотрели по статистическим данным России и Восточной Азии и результатам глобального моделирования.
Выяснилось, что аэрозольные выбросы от лесных пожаров вызывают охлаждающий эффект как над Сибирью, так и над Северным Ледовитым океаном и Канадской Арктикой. Это показал анализ радиационного воздействия от мелкодисперсных взвешенных частиц, которые выбрасываются в атмосферу при горении. Но в 2030 году, согласно моделям, этот эффект сменится на потепление повсюду, за исключением очагов в Восточной Сибири.
Лесные пожары также испортили качество воздуха в этом регионе. Модели показали увеличение количества мелкодисперсных частиц более чем на 20 микрограммов на кубический метр в районах горения. Наиболее пострадавшей стала зона восточнее озера Байкал.
Авторы работы рассчитали избыточную человеческую смертность для Иркутской области: она составила примерно 3000 случаев, что, по оценкам исследователей, соответствует пяти миллиардам долларов в год (потеря благосостояния). Для Китая и Японии (расположены с наветренной стороны, поэтому дым от пожаров достигает их) этот показатель был значительно выше (ведь в Сибири живет меньше людей): 67 и 22 тысячи человек соответственно, или 51 и 84 миллиарда долларов ежегодных трат. Но, как подчеркнули ученые, они не учитывали несмертельные последствия для здоровья людей и вторичные социальные последствия.
Как отмечал Naked Science, глобальное потепление означает быстрое расширение лесов в Сибири. Всего восемь тысяч лет назад, когда средняя температура на планете была на градус выше, тайга упиралась прямо в Северный Ледовитый океан, а тундра на Евразийском континенте не существовала.
Сибирская тайга — пирофильная экосистема, то есть для существования ей нужны регулярные пожары, без которых деревья там не воспроизводятся. Поэтому быстрое расширение тайги в XXI веке означает и увеличение площадей местных пожаров. В результате масштаб проблемы, описанной японскими исследователями в новой работе, должен существенно возрасти. Вероятно, было бы разумно выработать какую-то систему мер для снижения масштабов смертей от этих пожаров.
![Глобальные карты, показывающие реакцию выбросов углерода при пожарах на идеализированное увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере. (a-c) Мультимодельные среднегодовые выбросы углерода от пожаров (fFire) [кгС км-2 день-1] и (d-f) согласие моделей по знаку отклика fFire [%] при 1% в год CO2. Согласие моделей в отношении знака среднего ответа модели (панели d-f) оценивается в каждой ячейке сетки как процент моделей, дающих положительный или отрицательный ответ. Красные (синие) цвета указывают на согласие моделей в отношении увеличения (уменьшения) fFire. / © Communications Earth & Environment, Robert J. Allen et al.](https://naked-science.ru/wp-content/uploads/2024/04/Oblozhka-2.jpeg)
