Пожароопасность в высокогорье усиливается: это плохая новость для человека и коварная для окружающей среды

Участились пожары в высокогорных районах, которые в прошлом редко горели. Джон МакКолган, Бюро землеустройства, Пожарная служба Аляски

Поскольку риск лесных пожаров на Западе возрастает, пожарные и официальные лица внимательно следят за высокогорными регионами, которые когда-то считались слишком влажными, чтобы гореть.

Растущий риск возникновения пожаров в этих районах стал поразительно очевидным в 2020 году, когда неприятный пожар в Восточном Колорадо привел к выгоранию континентального водораздела и стал вторым по величине пожаром в штате за всю историю наблюдений. В следующем году калифорнийский Dixie Fire стал первым в истории пожаром, который пересек гребень Сьерра-Невады и начал спускаться с другой стороны.

Мы изучаем поведение лесных пожаров как климатологи и инженеры. В новом исследовании мы показываем, что за последние четыре десятилетия риск возникновения пожаров увеличился во всех регионах Запада, но самые резкие тенденции роста наблюдаются в горных районах.

Высокогорные пожары могут создать каскад рисков для местных экосистем и для миллионов людей, живущих дальше в горах.

Поскольку более прохладные и влажные высокогорные ландшафты редко горят, растительность и мертвая древесина могут накапливаться, поэтому горные пожары, как правило, бывают интенсивными и неконтролируемыми. Они могут повлиять на все: от качества воды и времени таяния талых вод, на которые полагаются общины и фермеры, до эрозии, которая может привести к образованию мусора и селей. В конечном счете, они могут изменить гидрологию, экологию и геоморфологию высокогорья с помощью сложных циклов обратной связи, которые могут трансформировать горные ландшафты и поставить под угрозу безопасность человека.

Четыре десятилетия возрастающей пожароопасности

Исторически сложилось так, что более высокий уровень влажности и более низкие температуры создавали барьер воспламеняемости в горной местности. Это позволило менеджерам по пожарной безопасности оставлять пожары, которые удаляются от населенных пунктов и поднимаются в горы, чтобы те не мешали им. Огонь наткнется на противопожарный барьер и потухнет.

Однако наши результаты показывают, что по мере потепления климата это перестает быть надежным.

Мы проанализировали тенденции пожарной опасности в различных диапазонах высот гор западной части США с 1979 по 2020 год. Пожарная опасность описывает условия, которые отражают возможность возгорания и распространения пожара.

За этот 42-летний период повышение температуры и тенденция к засухе увеличили количество дней с критической пожарной опасностью в каждом регионе на западе США. Но в высокогорье определенные экологические процессы, такие как более раннее таяние снега, позволившее земле нагреться и стать более сухой, усилили пожароопасность быстрее, чем где-либо еще. Это было особенно заметно в высокогорных лесах на высоте от 8 200 до 9 800 футов (2500–3000 метров), чуть выше Аспена, штат Колорадо.

Мы обнаружили, что к 2020 году высотная полоса увеличилась в среднем на 63 дня критической пожарной опасности в год по сравнению с 1979 годом. Это включает 22 дня вне традиционного теплого сезона с мая по сентябрь. В предыдущем исследовании мы обнаружили, что высотные пожары распространялись вверх по склону на западе со скоростью около 25 футов (7,6 метра) в год.

Каскадные риски для людей ниже по течению

Горы — это водонапорные башни мира, обеспечивающие 70% стока, на который полагаются города по всему Западу. Они поддерживают миллионы людей, живущих ниже по течению.

Высотные пожары могут оказать значительное влияние на накопление снега и талых вод даже спустя много времени после того, как они погасли.

Например, пожары удаляют растительный покров и кроны деревьев, что может сократить время, в течение которого снежный покров остается замороженным до таяния. Сажа от пожаров  затемняет поверхность снега, повышая его способность поглощать энергию Солнца, что способствует таянию. Точно так же затемненная поверхность земли увеличивает поглощение солнечной радиации и повышает температуру почвы после пожаров.

Результатом этих изменений могут быть весенние паводки и уменьшение количества воды в конце лета, когда на это рассчитывают жители, расположенные ниже по течению.

Потеря деревьев из-за пожара также удаляет опорные точки для снежного покрова, увеличивая частоту и силу схода лавин.

Частые пожары в высокогорных районах могут оказывать существенное влияние на динамику наносов горных рек. Потеря кроны деревьев означает, что осадки падают на землю с большей скоростью, увеличивая вероятность эрозии. Это может спровоцировать оползни и увеличить количество наносов, спускаемых вниз по течению, что, в свою очередь, может повлиять на качество воды и водную среду обитания.

Эрозия, связанная со стоком после пожара, может углубить ручьи до такой степени, что излишки воды от штормов не смогут распространяться по высокогорным лугам и пополнять запасы грунтовых вод; вместо этого они быстро перемещают воду вниз по течению и вызывают наводнения.

Опасности для видов и экосистем, испытывающих климатический стресс

В горной местности обычно бывают длительные интервалы возгорания: раз в несколько десятилетий, если не столетий. Поскольку они не часто горят, их экосистемы не так приспособлены к пожарам, как низинные леса, поэтому они могут не так эффективно восстанавливаться или выживать при повторяющихся пожарах.

Исследования показывают, что более частые пожары могут изменить тип деревьев, растущих в высокогорье, или даже превратить их в кустарники или травы.

Влажные горные районы с их более низкими температурами и большим количеством осадков часто усеяны горячими точками биоразнообразия и служат убежищем для различных видов от потепления климата. Если леса в этих районах потеряют свои кроны деревьев, то виды с небольшими ареалами, которые зависят от горных ручьев с холодной водой, могут столкнуться с экзистенциальными рисками, поскольку больше энергии Солнца нагревает воду в ручьях при отсутствии затенения деревьев.

В то время как риск растет быстрее всего в высоких горах, большая часть Запада в настоящее время подвергается все большему риску пожаров. Ожидается, что в связи с продолжающимися выбросами парниковых газов, способствующими глобальному потеплению, эта тенденция к увеличению пожароопасности будет усиливаться, истощая ресурсы пожаротушения, поскольку бригады борются с большим количеством пожаров.