В Якутии ученые выявили деградацию тундровых экосистем из-за ландшафтных пожаров

Ученые Института биологических проблем криолитозоны Сибирского отделения РАН выявили деградацию тундровых экосистем из-за ландшафтных пожаров в национальном парке "Кыталык" на севере Якутии. Об этом сообщила ТАСС кандидат биологических наук, старший научный сотрудник института Елена Троева.

"Анализ архивных данных портала NASA FRMS (Fire Information for Resource Management System) с 2001 года показал, что на территории парка термоточки начали фиксироваться с 2019 года. Пожары в тундре привлекают все больше внимания российских и зарубежных ученых. Однако большинство исследований - это зачастую ретроспективный мониторинг старых гарей с применением данных дистанционного зондирования Земли, исследования восстановительной динамики почвенно-растительного покрова. Нам удалось зафиксировать начальные этапы восстановления разных компонентов экосистемы тундры на возвышенной гряде - едоме", - рассказала Троева.

Ученые намерены продолжать долговременный мониторинг процессов, происходящих в почве, перестройки растительных сообществ и изменений в фаунистической компоненте. "Изученность пожаров Арктики недостаточна, поскольку тундра горит не так часто, как леса. Тем не менее, последние годы характеризуются учащением тундровых пожаров. Причиной их являются скорее природные процессы, происходящие на глобальном уровне, что подтверждается как нашими наблюдениями, так и результатами работ наших коллег в России и за рубежом", - сказала Троева.

Национальный парк "Кыталык" создан в 2019 году на левобережье нижнего течения реки Индигирки в подзоне субарктических тундр Яно-Колымской низменности. В 2019-2021 годах на территории нацпарка и рядом с ним зафиксировали пять очагов пожаров площадью от нескольких сотен до тысяч гектаров.

По данным ученых, на территории Якутии за последние 50 лет средняя январская температура воздуха повысилась на семь градусов, а среднегодовая - на один-два градуса. "По нашим данным, пожары произошли в годы с меньшим количеством зимних и особенно летних осадков и повышенной летней температурой воздуха. Однако антропогенную природу пожаров полностью исключать также не следует", - отметил младший научный сотрудник института Сергей Карсанаев.

Климатические изменения

Согласно исследованиям последних лет, таяние мерзлых грунтов в Арктической зоне вследствие потепления климата приводит к высвобождению огромного количества метана и углекислого газа, усугубляя глобальные климатические изменения. Во время природных пожаров эти процессы критически ускоряются. Изучение сибирскими учеными температурной динамики мерзлых грунтов в постпирогенных ландшафтах в субарктической тундре показывают сохраняющиеся в течение многих лет тепловые аномалии в мерзлоте.

Пожар также запускает эрозионные процессы в почвах: верхний покров тундры, оставшись без защиты растений, прогревается быстрее и на большую глубину, что приводит к значительной деградации мерзлоты.

"Температура верхнего слоя почвы на нашем полигоне, к примеру, на четыре-шесть градусов выше, чем на нетронутых участках тундры. Это приводит к активизации биохимических процессов, ускорению процессов высвобождения законсервированных в мерзлоте парниковых газов. Мы считаем, что сегодня тундра является поглотителем углерода (примерно 0,75 тонн углерода в год с 1 га). Но в будущем тундровые экосистемы могут, наоборот, стать его источником. А это, теоретически, может привести к ускорению темпов потепления климата", - считает Троева.

Изменения свойств мерзлых грунтов и почв, в свою очередь, влияют и на растительный покров. Полное восстановление тундрового ландшафта занимает десятилетия. "Анализ данных дистанционного зондирования Земли, проведенный тюменскими учеными совместно с немецкими коллегами, показал, что температура почвы и глубина "активного" слоя в субарктической тундре восстановились по прошествии более 44 лет. Лихенологи - специалисты по лишайникам - доказывают, что для полного восстановления лишайникового покрова требуется до 100 лет", - добавила собеседница агентства.

Исследования на Аляске

Подобные исследования проводились на Аляске (США), где в 2007 году прошел масштабный пожар, охвативший более 100 тыс. га у подножия хребта Брукс. В течение 20 лет там снимали показания кислотности почвы, глубины протайки сезонно-талого слоя и температуры мерзлых грунтов. Ученые с применением наземных методов и данных космической съемки наблюдали восстановление растительного покрова, представленного сочетанием кочкарной кустарничково-пушицевой тундры и осоковых болот в мочажинах. Отдельной частью мониторинга стало наблюдение за восстановлением лишайникового покрова, имеющего ключевое значение в питании северных оленей.

"Природные условия Аляски схожи с нашими, поэтому эти исследования представляют особую ценность. Однако мы расширили объекты наблюдения. Если в первый год после пожара нам удалось только зафиксировать первую стадию послепожарной сукцессии (последовательная закономерная смена одного сообщества другим на определенном участке среды - прим. ТАСС) на месте зональных сообществ субарктической тундры, то в этом году начаты почвенные исследования, включающие оценку глубины протайки сезонно-талого слоя, температуры, влажности", - рассказала Троева.

Ученые взяли пробы для характеристики почвенной микробиоты и магнитных свойств, пробы на определение фауны насекомых. Они продолжили наблюдать за растительностью, ведется учет млекопитающих и птиц, которых привлекают гари.