Что такое арктические пожары и что их вызывает?

В период с 1 января по 31 августа 2020 года в результате пожаров в Арктике было выброшено 244 мегатонны CO2.

В течение зимнего сезона 2019–2020 годов Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) зафиксировало беспрецедентное повышение температуры в евразийской Арктике, что привело к самому низкому снежному покрову в регионе с момента начала наблюдений в 1967 году. На всей остальной территории Арктики, майский снежный покров уменьшался со скоростью 3,7% каждое десятилетие в период с 1981 по 2020 год; в июне того же периода показатели были еще хуже – до 15% за десятилетие (1).

Арктика становится теплее; на самом деле она нагревается быстрее, чем любой другой регион планеты. Арктические животные меняют свои охотничьи привычки, а тающий лед открывает ландшафты, которые ранее были заморожены на протяжении тысячелетий. Изменение климата в Арктике также продвигает бурение нефтяных скважин на север, угрожая целым рядом экстремальных биологических изменений.

Хотя мы склонны связывать потепление Арктики с такими проблемами, как исчезновение ледников и повышение уровня моря, территория, на которой обитают белые медведи и покрытые льдом океаны, на самом деле сталкивается с другой серьезной угрозой – лесными пожарами.

Пожары в Арктике ежегодно устанавливают новые рекорды. Они становятся больше, быстрее и учащаются по мере повышения температуры. Уединенные и засушливые условия делают уникальный ландшафт более уязвимым, в то время как углерод, хранящийся в обширных экосистемах торфяников, при сгорании выделяет огромное количество CO2.

Еще в 2013 году лесные пожары в Арктике превысили характер, частоту и интенсивность лесных пожаров за последние 10 000 лет. И исследование 2016 года, опубликованное в журнале Ecography, предсказывало, что пожары как в бореальных лесах, так и в арктических тундрах будут увеличится в четыре раза к 2100 году. Поскольку эти районы покрывают 33% мировой суши и содержат около половины мирового углерода, последствия арктических пожаров распространяются далеко за пределы зоны над полярным регионом (2, 3).

В этой ситуации нет ничего нового и, конечно, она мало удивляет ученых-климатологов. Возможно, наиболее тревожным является не тот факт, что Арктика просто так быстро нагревается, а скорее то, что она нагревается со скоростью, намного превышающей ту, что ранее предсказывали ученые. Нынешнего повышения температуры в Арктике не происходило со времен последнего ледникового периода. Когда исследователи сравнили климатические модели Группы экспертов ООН по климату с цифрами 2020 года, они обнаружили, что только модели, основанные на наихудшем сценарии, приблизились к текущим измерениям температуры (4).

Что вызывает лесные пожары в Арктике?

Пожары – естественная часть диких экосистем. Например, черные и белые ели на Аляске зависят от наземного огня, который раскрывает шишки и обнажает землю. Периодические лесные пожары также уничтожают мертвые деревья или конкурирующую растительность с лесной подстилки, расщепляя питательные вещества в почве и позволяя расти новым растениям. Однако, когда этот естественный пожарный цикл ускоряется или изменяется, пожары могут создать более серьезные экологические проблемы.

Пожары в Арктике особенно опасны из-за высокой концентрации в регионе торфа – разложившегося органического вещества (в данном случае, морозостойких видов мхов) – находящегося под почвой. Когда замерзшие торфяники тают и высыхают, то, что остается, легко воспламеняется от простой искры или удара молнии. Торфяники не только критически важны для сохранения глобального биоразнообразия, но и накапливают больше углерода, чем все другие типы растительности в мире вместе взятые (5).

В то время как лесные пожары на западе США в основном выделяют углерод в результате сжигания деревьев и кустарников, а не органические вещества в почве, устойчивые к морозу торфяники в Арктике производят комбинацию всех трех. Лиз Хой, исследователь северных пожаров из Центра космических полетов имени Годдарда, объясняет это явление в интервью NASA (6):

«В арктических и северных регионах очень плотные почвы с большим количеством органического материала – поскольку почва заморожена или имеет другие температурные ограничения, а также бедна питательными веществами, ее содержимое не сильно разлагается. Когда вы сжигаете почву сверху – как если бы у вас был холодильник и вы открыли крышку – вечная мерзлота под ней тает, и вы позволяете почве разлагаться, поэтому вы выбрасываете в атмосферу еще больше углерода.»

Возможно, лесные пожары в Арктике не так уж и много разрушают, но это не значит, что они не наносят никакого ущерба. «Иногда я слышу: «В Арктике не так много людей, так почему мы не можем просто позволить этому гореть, какое это имеет значение?» – продолжает Хой. «Но то, что происходит в Арктике, не остается в Арктике – есть глобальные связи с происходящими там изменениями.»

Помимо прямого выброса углерода в атмосферу, арктические пожары также способствуют таянию вечной мерзлоты, что может привести к усилению разложения, подвергая районы еще большему риску пожаров. Пожары, которые приводят к оттаиванию более глубоких слоев земли, высвобождают старый углерод, хранящийся в почве северных лесов. Больше углерода в атмосфере ведет к еще большему потеплению, что приводит к большему количеству пожаров; это замкнутый круг.

После рекордного пожара в 2014 году группа исследователей из Канады и США собрала почву в 200 местах пожаров в области Северо-Западных территорий Канады. Команда обнаружила, что леса во влажных местах и леса старше 70 лет содержат толстый слой органического вещества в земле, защищенный более старым «унаследованным углеродом». Углерод залегал в почве настолько глубоко, что не сжигался ни в одном из предыдущих циклов пожаров. Хотя северные леса ранее считались «поглотителями углерода», которые поглощают больше углерода, чем выделяют в целом, более крупные и частые пожары в этих областях могут изменить ситуацию (7).

Сибирские пожары

Поскольку июнь 2019 года был самым жарким месяцем за всю историю наблюдений на планете, вполне логично, что в этом месяце также будут происходить одни из самых страшных лесных пожаров в истории. В летние месяцы 2019 года за Полярным кругом в Гренландии, на Аляске и в Сибири произошло более 100 масштабных и сильных лесных пожаров. Пожары в Арктике попали в заголовки газет, когда ученые подтвердили, что в июне было выброшено более 50 мегатонн CO2, что эквивалентно тому, что Швеция выбрасывает за год. Однако в 2020 году в результате пожаров в Арктике в период с 1 января по 31 августа было выброшено 244 мегатонны углекислого газа – на 35% больше, чем в 2019 году. Шлейфы дыма покрыли территорию, превышающую треть Канады (8, 9).

Большинство арктических пожаров 2020 года произошло в Сибири; Российская система дистанционного мониторинга лесных пожаров оценила 18 591 отдельный пожар в двух самых восточных районах страны. Сезон лесных пожаров 2020 года в Сибири начался рано – возможно, из-за зомби-пожаров, терпеливо поджидающих под землей. Сгорело в общей сложности 14 миллионов гектаров, в основном в зонах вечной мерзлоты, где земля обычно мерзлая круглый год (10).

Что такое зомби-пожары?

Повышение температуры также способствует возникновению того, что ученые назвали «зомби-пожарами», которые тлеют под землей всю зиму и вновь возникают после таяния снега весной. Зомби-пожары могут сохраняться под земной поверхностью месяцами, даже годами, а иногда даже вспыхивать совсем не там, где они возникли. Этот вид самоподдерживающегося низкотемпературного тлеющего горения также имеет место в некоторых частях мира, кроме Арктики, и воспламеняется легче, чем традиционные пылающие огни (11).

Что будет, если Арктика продолжит гореть?

По мере распространения пожаров они выбрасывают в воздух мелкие твердые частицы в виде черного углерода или сажи, которые так же вредны для человека, как и для климата. Пятна, в которых сажа оседает на снегу и льду, могут снизить «альбедо» (уровень отражательной способности) местности, что приведет к более быстрому поглощению солнечного света или тепла и усилению потепления. Для людей и животных вдыхание черного углерода связано с проблемами со здоровьем, такими как респираторные и сердечно-сосудистые заболевания, врожденные дефекты и даже рак.

Согласно исследованию NOAA 2020 года, лесные пожары в Арктике происходят в основном в бореальных лесах (также известных как таежный биом, крупнейший в мире наземный биом). Изучая тенденции изменения температуры воздуха и наличия топлива для лесных пожаров в период с 1979 по 2019 год, они обнаружили, что условия становятся более благоприятными для роста, интенсивности и частоты пожаров. Черный углерод или сажа от лесных пожаров могут преодолевать расстояние до 4000 километров или более, в то время как сгорание удаляет изоляцию, обеспечиваемую почвой, и ускоряет таяние вечной мерзлоты (12).

Быстрое таяние может привести к более локальным проблемам, таким как наводнения и повышение уровня моря, но также влияет на общий биологический состав земли. Арктика является домом для разнообразных видов животных и растений, многие из которых находятся под угрозой исчезновения, которые приспособились к жизни в тонко сбалансированной экосистеме с низкими температурами и льдом.

Чтобы питаться отрастающей снова молодой растительностью, лоси, скорее всего, изменят свою миграционную схему в течение десятилетий после большого пожара. Северные олени, с другой стороны, зависят от медленно растущих поверхностных лишайников, которые накапливаются гораздо дольше после серьезного лесного пожара. Малейшее изменение годового ареала видов копытных может нарушить жизнь других животных и людей, выживание которых зависит от них (13).

Исследование, проведенное в 2018 году, опубликованное в журнале Nature, показало, что более теплые арктические температуры поддерживают появление новых видов растений; хотя это может звучать неплохо, это означает, что усиление развития, может не отставать. Поскольку разные части мира становятся менее гостеприимными, а другие более гостеприимными, последствия изменения климата в арктической тундре могут потенциально привести к масштабному кризису беженцев (14).

Что мы можем сделать?

Тушение пожаров в Арктике представляет собой довольно уникальные проблемы. Арктика обширна и малонаселенна, поэтому тушение пожаров часто занимает гораздо больше времени. Кроме того, отсутствие инфраструктуры в диких арктических регионах означает, что средства на пожаротушение более склонны направлять в другие места, где существует больший риск для жизни и имущества. Холодные условия и удаленные районы также затрудняют доступ к местам, где бушует пожар.

Поскольку прекращение распространения этих пожаров, кажется, лечит симптомы, а не фактическую причину, кажется, что самое важное, что мы можем сделать – это смягчить общий климатический кризис в его источниках. Представляя Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate (SROCC), директор арктической программы WWF доктор Питер Винзор сказал, что негативные изменения, происходящие в полярных регионах, не лишены надежды (15):

«Мы все еще можем спасти части криосферы, – места, покрытые снегом и льдом – но мы должны действовать сейчас. Арктическим странам необходимо продемонстрировать сильное лидерство и продвинуться вперед в реализации своих планов экологического восстановления после этой пандемии, чтобы гарантировать, что мы сможем достичь цели Парижского соглашения потепления на 1,5°C. Мир критически зависит от здоровых полярных регионов. Арктика с ее четырехмиллионным населением и экосистемами нуждается в нашей помощи, чтобы адаптироваться и повысить устойчивость, чтобы соответствовать сегодняшним реалиям и будущим изменениям.»

Источник