Лиственные леса снижают углеродные потери от пожаров в бореальных лесах

Изменение климата приводит к более частым и разрушительным пожарам в бореальных лесах Аляски и северо-западной Канады. Учёные задаются вопросом: продолжат ли эти экосистемы накапливать углерод или превратятся в растущий источник его выбросов?

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Climate Change, показывает, что когда леса сменяются с хвойных (в основном сосны, ели и лиственницы) на лиственные (в основном берёзы и осины), при пожарах они могут выделять значительно меньше углерода.

Автор: Pixabay/CC0 Public Domain

Ключевые выводы о потерях углерода

Исследование, проведённое учёными из Центра науки об экосистемах и общества (ECOSS) Университета Северной Аризоны, показало, что бореальные леса, где доминируют лиственные породы, теряют при пожаре на единицу площади менее половины углерода по сравнению с исторически доминирующими лесами из чёрной ели. Даже в условиях экстремальной пожарной погоды потери углерода в лиственных насаждениях были стабильно ниже, чем в хвойных лесах.

«Эта работа показывает, что не все бореальные леса горят одинаково, — говорит Бетси Блэк, руководившая исследованием в рамках своей магистерской диссертации в NAU. — Поскольку лиственные деревья становятся более распространёнными после пожара, они могут фундаментально изменить количество углерода, теряемого в атмосферу во время будущих пожаров».

Бореальные леса хранят значительную часть мирового наземного углерода, большая часть которого заперта в толстых органических почвах, накапливавшихся веками. Исторически эти леса действовали как поглотитель углерода, но потепление увеличило размер, интенсивность и частоту пожаров, вызывая опасения, что экосистемы могут начать выделять больше углерода, чем накапливать, ускоряя изменение климата.

Методы и значение исследования

«Наши предыдущие исследования показывают, что лиственные леса могут накапливать после пожара гораздо больше углерода, чем еловые, — говорит Мишель Мак, профессор ECOSS и старший автор исследования. — Но нам было интересно, что происходит с этим углеродом, когда эти леса горят. Этого никто раньше не измерял».

Чтобы ответить на этот вопрос, команда проанализировала запасы углерода и потери от сгорания на участках в пределах почти дюжины крупных пожарных шрамов на Аляске и в Юконе.

Они обнаружили, что лиственные леса хранят больше углерода над землёй в устойчивых к горению стволах деревьев и меньше — в глубоких органических почвах, которые легко горят, что приводит к более низким общим выбросам углерода во время пожара.

Исследование также выявило резкие различия в факторах, контролирующих потерю углерода, между типами лесов. В хвойных лесах выбросы определялись в основном «снизу вверх» — наличием топлива и влажностью почвы. В то же время потери углерода в лиственных и смешанных лесах были более чувствительны к погодным условиям во время пожара.

«Было удивительно увидеть, насколько сильную роль играет погода в лиственных лесах, — говорит Ксанте Уокер, профессор ECOSS и автор-корреспондент. — Это говорит о том, что по мере того, как изменение климата вызывает более экстремальную пожарную погоду, эти леса могут стать более уязвимыми в будущем».

Будущее бореальных лесов

В совокупности полученные данные позволяют предположить, что увеличение доминирования лиственных пород, которое уже широко наблюдается после сильных пожаров в северо-западной части Северной Америки, может помочь замедлить положительную обратную связь между лесными пожарами и потеплением климата за счёт сокращения выбросов углерода на единицу сожжённой площади.

Количественно оценив, сколько углерода теряется при горении лиственных лесов, и определив условия, которые контролируют эти потери, исследование предоставляет важные данные для улучшения моделей пожаров и углеродного цикла, а также для прогнозирования будущей глобальной динамики углерода.

Источник: Northern Arizona University

Интересный факт: Бореальные леса, также известные как тайга, образуют самый большой наземный биом на планете, опоясывая северное полушарие полосой через Россию, Канаду, Скандинавию и Аляску. Они играют критически важную роль в глобальном климате, являясь одним из основных хранилищ органического углерода на Земле.