13:55 , 27 февраля 2020

Зимой сменилось правительство. Чего нам ждать дальше: весны или оттепели?

Предыдущее Правительство придерживалось мнения, что благодаря потеплению наши леса будут расти лучше. Однако ребята из движения Fridays For Future в России так не считают и продолжают требовать от политиков решительных действий для разрешения климатического кризиса. Чью сторону займет новое правительство?
Снега нет, но вы держитесь

Последняя зима в европейских регионах России запомнится всем аномально теплой погодой и провисевшими несколько месяцев новогодними украшениями улиц, которые были призваны, вероятно, компенсировать отсутствие снега. Если верить экспертам, связывающим такую погоду с глобальным потеплением климата, подобные зимы будут нас ждать и в будущем. Как это скажется на состоянии наших лесов, и каких шагов можно ожидать от нашего Правительства?

Почти перед самой своей отставкой, распоряжением от 25 декабря 2019 года № 3183-р Правительство РФ успело утвердить национальный план мероприятий первого этапа адаптации к изменениям климата на период до 2022 года. Этот документ на самом высоком уровне признает, что «значительная часть территории Российской Федерации находится в области значительных (наблюдаемых и прогнозируемых) изменений климата», и констатирует усиливающееся воздействие на условия жизни и здоровье людей, а также на состояние объектов экономики. План предостерегает от негативных последствий изменения климата, — например, повышения пожароопасности в лесных массивах, но при этом «к возможным положительным последствиям ожидаемых изменений климата для Российской Федерации относятся в том числе ... повышение продуктивности бореальных лесов». Действительно ли стоит ждать милости от глобального потепления климата для наших лесов? Будет ли лес расти лучше или предположение Правительства ошибочно? Давайте разбираться.

Неброское богатство бореальных лесов
Бореальные леса — это крупнейшая непрерывная наземная экосистема, покрывающая около 14% территории суши, пригодной для произрастания растений. Они формируют гигантский «зеленый пояс», охватывающий Северное полушарие и проходящий через Россию, Аляску, Канаду и Скандинавию. Эти леса занимают около 1,4 млрд га, или 38 % общей покрытой лесом площади мира. Большая часть (46 %) площади бореальных лесов планеты находится в России. Одним из самых важных экологических факторов, определяющих бореальный характер этих лесов, является продолжительное наличие снежного покрова в зимние месяцы, который предохраняет почву от низких температур, тем самым создавая микроклимат, играющий важную роль для выживания многих растений и животных. В бореальных лесах преобладают хвойные породы, имеющие ключевое значение для производства продукции из древесины и бумаги. Тем не менее, бореальные леса — источник не только древесины, но и ряда важных экосистемных услуг, таких как чистая вода. Более того, они оказывают регулирующее действие на климат планеты, играя важную роль в глобальном углеродном цикле.

Национальные особенности глобального потепления: на севере сильнее, чем на юге
При глобальном потеплении серьезно повышается вероятность катастрофических климатических явлений, таких как экстремальная жара, выпадение большого количества осадков, поздние весенние заморозки и засухи в летние месяцы, ледяные дожди — все эти явления будут наблюдаться чаще и станут продолжительнее. Глобальное потепление уже сейчас существенно воздействует на наземные экологические системы. Весна наступает раньше, в северных широтах вегетативный сезон уже увеличился на 2 недели. Ареалы растений и животных, в том числе нежелательных для человека, продвигаются на север. наиболее яркий пример — продвижение в северные регионы клещей. Это общие закономерности – но есть очень важные региональные особенности.

Согласно многочисленным прогнозам потепление на севере планеты будет значительно выше среднего уровня, что подтверждается данными наблюдений. Средняя температура в Арктике возрастает почти в 2 раза быстрее по сравнению со средней по планете за последние 100 лет. В то время как в течение XXI века средняя температура на планете повысится на 2,8 °С (если продолжать воздействовать на климат существующими темпами), в большинстве районов произрастания бореальных лесов она поднимется на 4–5 °С, а в некоторых местах — даже больше. Зимние температуры изменятся сильнее, чем летние. На юге Канады и России осадков в зимние месяцы и весной станет больше, летом — меньше. Продолжится сокращение зоны, в которой зимой устанавливается постоянный снежный покров, в большинстве районов с вечной мерзлотой увеличится глубина ее таяния.
Рост продуктивности лесов как самообман

Может показаться, что умеренное потепление позитивно повлияет на рост деревьев, в особенности в условиях короткого сезона вегетации и там, где температура является ограничивающим фактором для их развития. Кроме того, кажется логичным предположение, что повышение концентрации CO2 при глобальном потеплении в атмосфере активизирует рост растений, поскольку углекислый газ и вода необходимы для фотосинтеза — процесса, с помощью которого растения усваивают солнечную энергию.
Тем не менее фактическая реакция бореальных лесов на глобальное потепление не является такой однозначной. Более теплая погода на протяжении последних десятилетий отразилась на росте деревьев по разному: как позитивно, так и негативно, в зависимости от региона, типа условий местопроизрастания и породы.

Во многих частях бореальной зоны наблюдается массовое угнетающее воздействие теплой погоды на леса. В некоторых случаях это связано с засухами, вызванными повышением температуры. Изучение годовых колец деревьев из разных районов бореальной зоны показывает отрицательное воздействие повышения температуры на рост деревьев на протяжении XX века. В большинстве районов примерно после 1950 г. усиление роста в ответ на повышение температуры прекратилось и сменилось угнетением. Ученые предлагают несколько объяснений, включая температурный стресс и засухи. Для бореальных лесов Канады установлена связь между климатом и ростом деревьев в зависимости от того, каким образом его изменение сказалось на количестве осадков в том или ином районе. Важным фактором роста бореальных лесов является содержание в почве азота в доступной форме, которого не становится больше вне зависимости от средней температуры или количества углекислого газа в атмосфере, вероятно поэтому более высокие температуры и увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере часто не приводят к усилению роста лесов.

Существует концепция о движении северной границы произрастания деревьев на север, предполагающая по мере потепления климата сдвиг лесорастительных зон в результате глобального потепления и распространения бореальной растительности на территории современной зоны тундры на севере и выше в горах. Действительно, в настоящее время в связи с потеплением наблюдается движение северных границ возможного произрастания деревьев и кустарников далее на север, но спутниковые данные не подтверждают фактического распространения бореальных лесов в зону тундры. Климатические модели показывают, что климатическая зона будет смещаться на север со скоростью 5 км в год, в то время как средняя скорость миграции деревьев не превышает в среднем 200–300 м в год. Для изменения границ распространения лесов на север требуются столетия!
Потепление климата и пожары: все чаще и интенсивнее

За исключением регионов, в которых лесохозяйственные мероприятия снижают риск возгорания и эффективно применяются меры по подавлению лесных пожаров (например, Беларусь, Финляндия), в последние десятилетия по всей бореальной зоне пожары участились, а пройденные огнем лесные площади увеличились. За последние 20 лет площадь, пройденная лесными пожарами в год на западе Северной Америки, удвоилась. За 56 лет непрерывного мониторинга лесных пожаров на Аляске семь из одиннадцати крупнейших лесных пожаров произошли после 1988 года. По данным РАН в России площадь погибших от пожаров лесов в среднем составляет около 2,8 млн га в год, причем площадь растет почти на 150 тыс. га каждый год на протяжении последних 10 лет.

По прогнозам, продолжительность пожароопасного периода в лесах бореальной зоны России к концу нынешнего столетия может возрасти до 12–30 % в том случае, если потепление составит 2,4 °C. Особенно это коснется южной части бореальной зоны, как в европейской части, так и в Сибири. Возможности служб, отвечающих за борьбу с пожарами, ограничены рядом причин, включая недофинансирование, удаленность территорий и неразвитость транспортной инфраструктуры во многих районах произрастания бореальных лесов. В результате участившиеся в условиях все более теплого климата пожары не будут тушиться на начальных стадиях, приводя к увеличению площадей, пройденных огнем. Согласно прогнозам, площадь, проходимая огнем каждый год, в некоторых районах зоны бореальных лесов может удвоиться, а частота возгораний — возрасти на 50 %. Таким образом, изменение режима горимости лесов может повлиять на бореальные леса не меньше, чем само потепление. Уже сейчас в Восточной Канаде вследствие более частых и более крупных пожаров изменяются состав и структура растительности, происходит смена лесных сообществ с доминированием ели сообществами, в которых доминирует сосна, с уменьшением полноты древостоя на 75–95 %.

Одним из потенциальных долговременных последствий увеличения риска лесных пожаров является образование гомогенных лесных ландшафтов с преобладанием пионерных лиственных пород. Изменение климата и условий произрастания может сделать невозможным возвращение растительности в исходное состояние. Видам с ограниченной адаптивной способностью к новым условиям окружающей среды грозит резкое сокращение численности. Результатом глобального потепления может стать формирование лиственных бореальных лесов и исчезновение хвойных видов, что приведет не только к серьезным экологическим, но и экономическим последствиям — поскольку ни в одном государственном плане развития не учитывается природная смена породного состава леса, зависимость наших ЦБК от хвойного сырья и функция таких предприятий как градообразующих. Уже сейчас для многих предприятий резко сократился период зимней вывозки заготовленной древесины — и это значительный экономический ущерб.

Насекомые: что не сгорит, то сожрут
Воздействие вспышек численности насекомых на бореальные леса значительно. Площадь, на которой деревья повреждаются вследствие вспышек численности насекомых, превышает площадь, поврежденную огнем. Например, в Восточном Онтарио почкоедом еловым повреждено более чем в 20 раз больше лесных площадей, чем огнем. В Британской Колумбии наблюдается беспрецедентная вспышка численности соснового лубоеда, которая затронула 37 млн га бореальных лесов. Многолетняя вспышка численности елового лубоеда на полуострове Кенаи (Аляска) привела к гибели около 1 млн га лесов, уничтожив 90 % елей в данном районе. Сильнейшая вспышка численности непарного шелкопряда в 1990-е привела к массовой гибели лесов в Красноярском крае, ущерб от которой оценивается в 50 млн м3 древесины. Вспышка численности короеда-типографа в 2010-2014 г. в Московском регионе, от которой погибло более 100 тыс. га ельников связана с экстремальными погодными условиями — засухой и теплыми зимами. Вспышки численности многих видов вызваны тем, что при высоких летних температурах насекомые успевают пройти полный жизненный цикл за год, а не за два, как при нормальных погодных условиях, или дать за более теплое лето 2 поколения, а не одно. При более теплой зиме, как правило, выживает больше насекомых, чем при более холодной.

Вечная мерзлота размораживает проблемы: ветровалы и подтопленные леса
Согласно прогнозам потепление климата в зоне бореальных лесов вызовет учащение аномальных метеорологических явлений, включая ураганы и ледяные дожди. С большой вероятностью это приведет к увеличению повреждений деревьев в бореальных лесах вследствие ветровала и бурелома.
Прогнозные модели показывают, что потепление вызовет деградацию вечной мерзлоты на большей части территории России и Канады. С 1850-х по 1990-е годы зона вечной мерзлоты сократилась на 5,4 %. Исследования выявили очаги, где вечная мерзлота полностью растаяла. Они становятся крупнее и встречаются чаще. Вследствие наличия этих очагов возможны негативные последствия для гидрологии ландшафтов и экосистем. Одним из последствий таяния вечной мерзлоты является усиление вывала деревьев. Другой вероятный негативный фактор — подтопление и гибель лесов при таянии верхних слоев мерзлоты, поскольку более глубокие не растаявшие слои мерзлоты не позволят воде впитываться в землю.

Пожары сокращают содержание органических веществ в верхнем слое почвы, что приводит к большему прогреванию почв и таянию вечной мерзлоты. Они обусловили таяние крупных участков вечной мерзлоты на бореальных болотах, что вызывает существенное изменение гидрологического режима территорий и растительности. В России вследствие глобального потепления ожидается перемещение южной границы вечной мерзлоты на несколько сотен километров севернее. Наиболее серьезные изменения произойдут на низменностях Западной Сибири.
Вместо леса – трава?

Непосредственное воздействие потепления на рост лесов и их распространение в сочетании с опосредованным воздействием факторов, вызванных, в свою очередь, климатическими изменениями, могут привести к существенному изменению больших территорий бореальных лесов, превратив их в редины или вовсе в травянистые сообщества. Например, в Сибири южно-таежная растительность сменится лесостепью.
После того как глобальное потепление превысит пороговое значение, скорость негативных процессов резко увеличится — и того ощутимые изменения в экосистемах бореальных лесов могут произойти в течение ближайших 50 лет. Пороговое значение глобального потепления, при котором возможно массовое исчезновение бореальных лесов, находится в пределах 3–5 °C.

Тайга — углеродный накопитель: как это работает
Не только изменение климата воздействует на леса: бореальная экологическая зона является ключевым регионом, с одной стороны, чувствительным к изменениям окружающей среды, с другой — обладающим таким размером, который сам способен существенно воздействовать на климатические условия. Самое главное — бореальные леса влияют на содержание парниковых газов в атмосфере, они могут как поглощать, так и выделять углерод в атмосферу в зависимости от изменений, происходящих в самих лесах.

Во многом воздействие бореальных лесов на климат определяется способностью лесов поглощать углерод из атмосферы и связывать его в биомассе и почве. В бореальных лесах находится около 27% углерода, содержащегося во всей растительности планеты, и от 25 до 30 % почвенного углерода планеты. Равнинные бореальные леса, примыкающие непосредственно к югу зоны вечной мерзлоты, связывают в органических веществах в почве углерода больше, чем какая-либо другая экосистема Земли. Удлинение сезонов вегетации и другие изменения, прогнозируемые в связи с изменением климата, приведут к ускорению разложения мертвой органики и в итоге к еще большим выбросам в атмосферу парниковых газов. В бореальной зоне торфяниками занято около 3,5 млн км2 , в их торфе содержится от 250 до 455 Гт углерода. Торфяные болота Северного полушария являются нетто-стоками атмосферного углерода, но природные и антропогенные факторы, главным образом пожары, могут снижать их ценность в этом отношении. Исследования, проведенные в Альберте, где торфяные болота занимают 2 280 км2 , показывают, что повышение температуры в летние месяцы на 2 °C при 2-кратном учащении пожаров могут превратить эти болота, из стока в эмиттер углерода.

Лесные пожары играют важнейшую роль в динамике углерода не только во время их воздействия, но и потом. Даже после низового пожара может произойти значительный отпад деревьев, что приведет к эмиссии углерода при отмирании тонких корней, листьев и хвои, поскольку именно эти части разлагаются наиболее быстро. Имеются свидетельства, что «язвы», оставшиеся в лесных ландшафтах после пожаров, остаются нетто-эмиттерами углерода даже 30 лет спустя. Результаты экспериментов в бореальных лесах Аляски показывают, что в первые 20–30 лет из-за разложения органики теряется около 20% почвенного углерода из-за нагревания почвы при пожаре. На примере австралийских пожаров 2019-2020 гг. показано, что крупные лесные пожары могут формировать погоду, способствующую более интенсивным лесным пожарам, то есть пожары воспроизводят и усиливают сами себя.

Высвобождение лесами углерода и метана вследствие таяния вечной мерзлоты, лесных пожаров, ветровалов, буреломов и гибели деревьев из-за поражения насекомыми и патогенами является одним из важных факторов воздействия на климат, при этом возрастание эмиссий углерода приведет к более теплому и сухому климату. А это в свою очередь, приведет к еще большему усилению тех же факторов.Все это приведет к существенной деградации бореальных лесов с самыми плачевными экологическими, экономическими и социальными последствиями.

Катастрофа может произойти раньше, чем мы думаем. Оптимизм нашего, уже отставленного, Правительства в отношении некоей «пользы» для лесов от глобального потепления не уместен. Будет ли правительство Мишустина дальновиднее? Скоро увидим!


Загрузка комментариев...

Самое обсуждаемое

Популярное за неделю

Сегодня в эфире