26/04/2026
0Без деревьев, которые возвращают воду в атмосферу, почва остается перенасыщенной. Когда идет следующий дождь, места для его поглощения уже не остается, и вода вынуждена быстро стекать в ручьи. (Unsplash/Roya Ann Miller)
Хорошо известно, что леса и вода тесно связаны между собой. На протяжении десятилетий эксперименты с парами водосборных бассейнов — научный метод оценки влияния землепользования на количество или качество воды — показывали, что при утрате лесов общее количество воды, протекающей по нашим рекам, имеет тенденцию к увеличению.
Но один важный вопрос остался без ответа: происходит ли эта дополнительная вода из прежних запасов или это просто «новый» дождь, который земля не в состоянии удержать?
Другими словами, приводит ли утрата лесов к тому, что наши водосборные бассейны теряют свою внутреннюю целостность и способность к водоудержанию и начинают протекать, как сито?
В нашем недавнем исследовании, проведенном в Университете Британской Колумбии, были проанализированы 657 водосборных бассейнов по всему миру. Используя инструмент под названием «доля молодой воды», мы обнаружили, что исчезновение лесов значительно ускоряет скорость, с которой осадки проходят через ландшафт.
По нашим оценкам, с каждым процентом утраченного леса количество «молодой воды» в наших водотоках увеличивается примерно на 0,17%.
Важно отметить, что наше исследование показывает: дело не только в том, сколько деревьев вырубается, но и в том, какие пространственные узоры остаются после этого. То, как мы располагаем лесные массивы, может либо усугубить, либо смягчить эту утечку.
Почему водосборные бассейны «протекают»
Показатель «доли молодой воды» отражает, какую часть стока реки составляет вода от дождей, выпавших недавно — как правило, в течение последних двух-трех месяцев. В идеале мы стремимся к низкому проценту молодой воды.
Низкое содержание означает, что ландшафт действует как губка, фильтруя дождь через почву в грунтовые воды, которые питают реку в засушливые сезоны. Однако высокое содержание молодой воды указывает на «протекающий» водосборный бассейн, который почти сразу же сбрасывает воду, полученную с новым дождём.
Дело не только в том, сколько деревьев вырубается, — дело также в том, какие пространственные структуры остаются на их месте. (Unsplash/Jachan Devol)
Причины такого стока связаны с тем, как мы обращаемся с землей. Когда лесной полог исчезает, капли дождя ударяются о землю с полной силой, вместо того чтобы задерживаться листьями. Кроме того, тяжелая техника и лесовозные дороги уплотняют почву, затрудняя проникновение воды вглубь.
Наконец, без деревьев, которые через транспирацию возвращают воду в атмосферу, почва остается перенасыщенной. Когда идет следующий дождь, места для его хранения уже нет, и вода вынуждена быстро стекать в ручей.
Эта потеря водоудерживающей способности особенно заметна в водосборных бассейнах с неглубоким грунтовым водоносом. В этих районах слои почвы тонкие, что ограничивает объем воды, которую можно накопить. Любое нарушение растительного покрова лишается буферной зоны, что немедленно приводит к изменению режима стока и его омоложению.
Опушки
Самым поразительным открытием нашей работы является то, что структура ландшафта — пространственное расположение деревьев — имеет такое же значение, как и общая потеря площади.
Представьте себе два сценария: один большой сплошной массив вырубленной древесины против множества небольших разбросанных участков. Наша работа подтвердила, что даже если общая площадь вырубки одинакова, гидрологическое воздействие различается.
Мы уделили особое внимание лесным опушкам — границе, где деревья встречаются с открытыми полянами. Интересно, что по мере увеличения плотности этих опушек количество молодой воды, как правило, уменьшается.
Это происходит потому, что опушки более подвержены воздействию солнечного света и ветра. Эти «опушечные (у нас чаще говорят “краевые” М.П.) эффекты» могут усилить процесс эвапотранспирации, заставляя больше почвенной воды покидать водосборный бассейн в виде пара, а не превращаясь в быстрый сток.
Это регулирующее воздействие особенно сильно в водосборных бассейнах с редким пологом (малой лесистостью М.П.), где лес занимает менее 40 процентов территории. Это связано с тем, что для усиления испарения требуются просветы, достаточно большие, чтобы солнечный свет мог проникать сбоку и вызывать изменения микроклимата.
В лесистых районах увеличение плотности опушек слишком сильно фрагментирует оставшееся открытое пространство, что приводит к образованию более мелких просветов, которые на самом деле ослабляют «опушные эффекты».
Переосмысление лесопользования
Без деревьев, которые возвращают воду в атмосферу, почва остается перенасыщенной. Когда идут очередные дожди, места для их поглощения уже не остается, и вода вынуждена быстро стекать в ручьи. THE CANADIAN PRESS/Джонатан Хейворд
Наши исследования подтверждают важнейшую роль лесов в управлении водными ресурсами. Помимо очевидной связи между лесами и водой, теперь мы лучше понимаем, как вырубка лесов нарушает гидрологическую целостность водосборного бассейна. Связь между нашими лесами и водой еще теснее, чем мы предполагали ранее.
Это исследование ставит под сомнение идею бинарного лесопользования, сосредоточенного либо на сохранении, либо на вырубке деревьев. Это особенно важно для регионов, где лесная промышленность является неотъемлемой частью экономики.
Прямой урок для отрасли заключается в том, что следует избегать однородных, правильной формы вырубок, которые приводят к низкой плотности по краям. Вместо этого мы выступаем за воспроизведение сложных, нерегулярных узоров, встречающихся в природе. Этого можно достичь с помощью таких лесоводческих методов, как выборочная рубка, селективная заготовка древесины и лесоводство с постоянным покровом.
Учет ландшафтного узора леса позволяет найти баланс между сохранением лесов и развитием: оптимизируя управление лесами, можно смягчить негативное гидрологическое воздействие, вызванное лесозаготовками.
Разрабатывая проекты с учетом ландшафта, мы можем помочь обеспечить, чтобы наши водосборные бассейны продолжали функционировать как губки, а не как сита.
Соавтором этой статьи является Ипин Хоу, выпускник докторской программы по наукам о Земле и окружающей среде Университета Британской Колумбии.
