500 лет равновесия, 30 лет разрушения: почему сейчас лесные пожары в Нью-Мексико наносят такой огромный ущерб

Крупные пожары, которые с 1995 года охватили более 100 000 гектаров в горном массиве Джемез, оставляют после себя не обожженные, но живые деревья — они оставляют голые выжженные участки. В отличие от пожаров низкой интенсивности, которые хвойные деревья переживали на протяжении веков, современные мегапожары уничтожают даже сами записи в годичных кольцах, отражающие пятьсот лет истории пожаров.

С 1995 года сильные пожары охватили четверть сухих хвойных лесов в горном массиве Джемез в Нью-Мексико. Если сложившаяся тенденция сохранится, к 2055 году половина лесов в этом регионе исчезнет.

На протяжении четырёх столетий пожары в хвойных лесах гор Джемез были неотъемлемой частью ритма жизни этого края. Примерно каждые три года на по крайней мере одной десятой наблюдаемых участков фиксировался пожар низкой интенсивности — пламя проносилось по подлеску, опаливая стволы, и уходило дальше. Леса оставались на месте. Затем наступил XX век, пожары исчезли со сцены — и деревья поплатились за их отсутствие жизнью.

Изменение пожарного режима лесов Джемез: прекращение регулярных слабых пожаров, накопление горючего материала и последующее распространение разрушительных пожаров. В 1995–2024 годах утрачена четверть площади сухих хвойных лесов. Потери к 2055 и 2115 годам показаны как модельный сценарий при сохранении нынешнего режима пожаров относительно площади лесов до 1995 года. Иллюстрация: Jakub Kordík / Gemini, National Geographic Česko. Русская адаптация подписей — «Открытый лес», с использованием ИИ.

Четыреста лет малоинтенсивных пожаров, происходивших каждые три года, поддерживали равновесие в хвойных лесах гор Джемез — до тех пор, пока меры по тушению пожаров после 1900 года не привели к накоплению горючих материалов и появлению разрушительных мегапожаров. В период с 1995 по 2024 год высокоинтенсивные пожары уничтожили четверть сухих хвойных лесов; если нынешняя тенденция сохранится, к 2115 году исчезнут три четверти из них.

Горный массив Джемез (Jemez Mountains)

Горный массив Джемез расположен на севере штата Нью-Мексико, в окружении Скалистых гор на севере и востоке, пустыни Чиуауа на юге и Колорадского плато на западе. Высота местности колеблется от 1 550 метров у слияния рек Джемез и Рио-Гранде до более чем 3 500 метров на краю центральной кальдеры. Климат континентальный и полузасушливый — зимние снегопады и летние муссонные дожди разделены выраженной весенней засухой, которая ежегодно создает идеальные условия для распространения пожаров.

То, что происходит в этом горном массиве с 1995 года, не имеет аналогов за последние пятьсот лет.

Крупномасштабные пожары, оставляющие после себя выжженные пустоши вместо леса, в настоящее время охватывают столь обширные территории, что моделирование с вероятностью, близкой к нулю, исключает возможность того, что пожары такого масштаба и пространственного расположения могли естественным образом возникать в прошлом.

Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, подтверждает это благодаря сочетанию самой обширной в Северной Америке сети пожарных рубцов в годичных кольцах деревьев и компьютерных прогнозов будущей утраты лесного покрова.

Пожары, запечатленные в древесине

Дерево может сохранить запись о пожаре, который оно пережило. Огонь может повредить ствол и оставить пожарный шрам, который закроют последующие годичные кольца; однако не каждый пожар оставляет шрам на каждом дереве, и не каждое дерево фиксирует каждый пожар.

Горный массив Джемез, расположенный примерно в 50 километрах к западу от Санта-Фе в штате Нью-Мексико, хранит в стволах старых хвойных деревьев такие записи, которым нет равных нигде в Северной Америке. На 110 участках — со средней площадью наблюдения в два гектара — учёные взяли образцы из повреждённых стволов и их годичных колец. Каждое повреждение соответствует конкретному году, когда пламя опалило кору, но дерево выжило.

Пожарная история лесов гор Джемез, Нью-Мексико. Рубцы в годичных кольцах сохранили свидетельства преимущественно слабых пожаров. Интервал около трёх лет относится к регистрации пожаров в сети исследованных участков, а не к повторному горению каждого дерева. Изображение — условная схема. Иллюстрация: Jakub Kordík / Gemini, National Geographic Česko. Русская адаптация подписей — «Открытый лес», с использованием ИИ.

Годовые кольца хвойных деревьев из горного массива Хемес раскрывают пятисотлетнюю историю пожаров: в то время как в период с 1508 по 1995 год огонь оставлял шрамы на стволах примерно каждые три года, период 1900–1995 годов не имеет таких шрамов — это безмолвное свидетельство исчезновения естественных пожаров низкой интенсивности после появления скотоводства и систематического тушения пожаров. Накопление горючих материалов, вызванное отсутствием пожаров, в конечном итоге позволило мегапожару Лас-Кончас (2011 г.) уничтожить четверть лесов за один сезон.

В результате мы имеем непрерывную четырёхсотлетнюю хронику пожаров, начиная примерно с 1500 по 1900 год. И что из этого следует? Ландшафт горел регулярно. Примерно каждые три года пожар низкой интенсивности фиксировался как минимум на одной десятой наблюдаемых участков — и тем не менее деревья продолжали жить, поколение за поколением. Несильное пламя было естественной частью леса, а не его врагом.

Эта стабильность не была случайностью. Хвойные деревья в сухих горных лесах развивались вместе с огнем на протяжении тысячелетий: у них толстая кора, высоко расположенные кроны и способность выживать при наземных пожарах, которые уничтожили бы более низкую растительность. Кроме того, регулярное выжигание подлеска препятствовало накоплению топлива, которое могло бы подпитывать разрушительные кроновые пожары.

Насколько велика разница между историческим и современным огнём?

Исторический пожар низкой интенсивности опаливал ствол и шел дальше. Деревья с толстой корой и высоко расположенными кронами выживали после него снова и снова. Современные пожары высокой интенсивности — кроновые, распространяющиеся по верхушкам деревьев — это совсем другое дело: после них лес не восстанавливает первоначальные хвойные насаждения. В горах Джемез после пожаров высокой интенсивности остаются голые поляны без естественного омоложения хвойных пород, поскольку условия для их восстановления (тень, влажность, отсутствие конкуренции) перестали существовать.

1900 год: переломный момент, от которого лес так и не оправился

Примерно в 1900 году регулярный пожарный режим был нарушен в результате совокупности нескольких изменений в использовании ландшафта. После развития железнодорожного транспорта в конце XIX века масштабный выпас привёл к появлению миллионов овец и голов крупного рогатого скота, которые выпасали нежную траву, служившую топливом; одновременно традиционное использование огня коренными жителями уступало место, а в XX веке получило широкое распространение активное тушение пожаров.

Позднее коммерческое вырубание старых огнестойких деревьев ещё больше изменило структуру насаждений и способствовало накоплению горючих материалов. Нынешние крупные пожары высокой интенсивности, в свою очередь, обусловлены сочетанием этих изменений с потеплением и засушливым климатом.

Без регулярных выжиганий в подлеске скапливались горючие материалы. Хвойные деревья росли вплотную друг к другу, заполняя исторически разреженные насаждения. Создавались условия, при которых огонь легко перекидывался из подлеска в кроны — и как только он достигал верхушек деревьев, распространялся как лавина: перескакивал с кроны на крону, деревья не успевали выжить, а лес после него оставался похожим на выжженное поле. Такой кроновый пожар остановить очень трудно.

С 1995 года в горном массиве Джемез произошло 29 пожаров площадью более 400 гектаров. В общей сложности они выжгли более 100 000 гектаров местности.

Сто тысяч гектаров — это площадь, превышающая площадь всей столицы Праги вместе с пригородами. Но в отличие от города, где после пожара остаются стены, после кронового пожара в хвойном лесу не остаётся почти ничего: только обугленные пни и голая земля.

Что осталось после пожара «Лас-Кончас»

Лучше всего это видно на одном участке. Пожар «Лас-Кончас» в 2011 году уничтожил 61 000 гектаров — однако это был не первый пожар на этой территории. Та же территория или её части уже горели во время пожара «Доум-Файр» в 1996 году, «Осо-Комплекс-Файр» в 1998 году и «Серро-Гранде-Файр» в 2000 году. В 2022 году разразился пожар «Серро-Пеладо», который вновь уничтожил 15 769 гектаров в том же районе.

Цифры говорят сами за себя: из 110 наблюдаемых участков с пожарными шрамами во всем горном массиве Джемез пожары высокой интенсивности затронули 35 участков, то есть 31,8 %. Показатель в 66 % относится только к 38 участкам внутри периметра пожара «Лас-Кончас», где таким образом пострадали 25 мест. Леса исчезли на 71 % территории. Вместе с деревьями исчезли и их записи — шрамы в годичных кольцах, которые документировали пять веков истории пожаров.

На всей территории горного массива Джемез (240 000 гектаров) цифры ниже, но по-прежнему красноречивы: пожары высокой интенсивности в период с 1995 по 2024 год уничтожили 32 % участков с историческими следами пожаров и 25 % сухих хвойных лесов.

Моделирование: исторической аналогии не существует

Учёные задались важным вопросом: могли ли современные пожары высокой интенсивности происходить в прошлом, о чём мы просто не знали? Могли ли подобные пожары бушевать в XVI или XVII веках — и при этом деревья со следами пожаров выжить?

Чтобы проверить это, они использовали нейтральные ландшафтные модели, которые генерировали случайные пространственные конфигурации участков с охватом и распределением по размеру, соответствующими современным пожарам высокой интенсивности.

Затем они проанализировали, сколько исторических участков с пожарными рубцами охватили бы такие модельные площади. Иными словами: могла ли бы сохраниться существующая сеть пожарных рубцов, если бы в прошлом пожары высокой интенсивности имели современный масштаб?

Ответ однозначен: ни одна из модельных конфигураций, соответствующих современному масштабу пожаров, не сохранила наблюдаемую сеть участков с пожарными шрамами в неприкосновенном виде; вероятность её сохранения в модели была практически нулевой (P < 0,001). Поэтому авторы приходят к выводу, что современный режим пожаров высокой интенсивности не имеет исторических аналогов за последние пять столетий.

Половина лесов исчезнет в течение тридцати лет

Если нынешняя интенсивность и масштаб пожаров высокой интенсивности сохранятся, смоделированные траектории будут неблагоприятными. К 2055 году в горах Джемез останется примерно 50 % сухих хвойных лесов по сравнению с состоянием до 1995 года. К 2115 году — 24 % (95 %-ный интервал 19–30 %).

Еще быстрее исчезают записи в годичных кольцах. Согласно модели, к 2115 году из исторической сети из 110 мест с пожарными шрамами останется в среднем лишь 16 %; 95-процентный интервал результатов модели составляет 8–25 %. Другими словами: девять из десяти мест, где сегодня учёные изучают пятисотлетние записи о пожарах, перестанут существовать.

В районе Лас-Кончас, где пожары неоднократно пересекаются, перспективы ещё хуже. Моделирование для этой области показывает, что лес может исчезнуть значительно раньше, чем на более обширных территориях.

Что ещё уносит с собой огонь

Потеря деревьев — это только начало. Обширные обезлесенные территории после дождя не способны удерживать воду — а в горах Джемез это приводит к эрозии почвы и наводнениям там, где раньше лес поглощал осадки. Исследование показывает, что современные пожары высокой интенсивности в этом горном массиве сопровождаются серьезными гидрологическими последствиями — наводнениями, эрозией, селевыми потоками и значительным ухудшением качества воды.

Кроме того, разрушительные пожары уничтожают то, что ученые называют «экологической памятью ландшафта» — старые деревья и древесину с пожарными рубцами. Каждый шрам — как страница в летописи: его можно датировать с точностью до года или даже до полугода, а по сети шрамов — восстановить частоту, масштаб, сезонность и синхронность пожаров; в сочетании с другими данными по годичным кольцам можно также исследовать их связь с климатом. Старые деревья и реликтовая древесина, которые на протяжении веков сохраняли следы повторяющихся пожаров низкой интенсивности, сегодня могут исчезнуть в результате всего одного пожара высокой интенсивности.

Горы Джемез — это также территория, где люди живут непрерывно уже тысячи лет. Коренные жители региона — в том числе из пуэбло Джемез — глубоко связаны с этими лесами как культурно, так и духовно: леса являются частью их историй, ритуалов и повседневной жизни. Когда исчезают деревья, они теряют не только тень и древесину. Они теряют место, которое на протяжении поколений составляет часть их идентичности. Обезлесенный ландшафт — это потеря не только для экологов.

Путь назад: огонь как лекарство

Исследование не заканчивается видом на выжженную местность. Парадоксальный ответ на разрушительный пожар звучит так: больше огня — но другого рода. Авторы подчеркивают, что исторические пожары низкой интенсивности — те, которые в течение 400 лет лишь опаливали деревья и проходили мимо — были стабилизирующим механизмом, помогавшим лесам выжить. Восстановление такого режима пожаров могло бы вернуть хвойным лесам часть их устойчивости.

На практике это означает целенаправленное выжигание — пожарные и лесники намеренно поджигают часть леса в контролируемых условиях, чтобы сжечь накопившееся горючее раньше, чем это сделает неконтролируемый пожар. А возможно, и допущение естественных пожаров низкой интенсивности вместо их немедленного тушения. Речь идет о подходе, который существует в Северной Америке, но до сих пор не применялся в масштабах, соответствующих историческим пожарным циклам.

Исследование не дает прямой оценки конкретных мер — в нем не изучалась эффективность отдельных вмешательств. Однако оно указывает на то, что без возврата к более широкому режиму пожаров низкой интенсивности вероятность сохранения сухих хвойных лесов гор Джемез до конца этого столетия очень низка.

Старые деревья. Годовые кольца, испещрённые шрамами. Записи о пожарах, уходящие корнями в 1508 год. Дерево, которое на протяжении веков переживало повторяющиеся пожары низкой интенсивности, может погибнуть в результате всего одного пожара высокой интенсивности — и вместе с ним исчезнут столетия записей, которые никто другой не вел. Горы Джемез показывают, как быстро может разрушиться пятьсот лет равновесия — и как мало времени осталось.

Глоссарий

Пожарный шрам (англ. fire scar): Физическое повреждение ствола дерева, вызванное прохождением огня. Запечатленное в годичных кольцах, оно позволяет учёным датировать исторические пожары с точностью до года.

Годовой слой: Ежегодный слой прироста древесины, видимый в поперечном сечении ствола в виде концентрических кругов. Ширина и свойства годовых слоев содержат информацию о климате, засухах и пожарах.

Пожар низкой интенсивности, как правило, поверхностный (low-severity surface fire): пожар, распространяющийся по почвенному покрову и в низкой растительности, который в исторических условиях сухих хвойных лесов, как правило, не вызывал массовой гибели взрослых деревьев.

Пожар высокой интенсивности (high-severity fire): пожар, непосредственным следствием которого является обширное отмирание древостоя или потеря лесного покрова. Не является синонимом «кронового пожара»: термин «кроновой» описывает способ распространения огня в кронах деревьев, тогда как «интенсивность» описывает экологические последствия пожара.

Пожарный режим: Характерная картина пожаров в данном ландшафте — их частота, интенсивность, масштаб и сезонность. До 1900 года в горах Джемез преобладал режим пожаров низкой интенсивности с интервалом примерно в три года.

Нейтральная ландшафтная модель (neutral landscape model, NLM): пространственная модель, используемая для создания синтетических конфигураций ландшафтных участков; в данном исследовании она служила для моделирования участков пожаров с высокой степенью тяжести, соответствующих по масштабу и пространственной структуре современным пожарам.

Интервал повторяемости пожаров: период времени между последовательными пожарами в определённом месте. Однако указанный в исследовании показатель, равный примерно трём годам, обозначает медиану ландшафта между «годами крупных пожаров», когда пожарные шрамы были зафиксированы по крайней мере на 10 % наблюдаемых участков; речь не идёт о трёхлетнем интервале между пожарами в одном и том же месте.
Подавление пожаров: политика и практика активного тушения лесных пожаров, широко распространенная в Северной Америке с начала XX века. В сухих хвойных лесах это привело к накоплению горючих материалов и, как следствие, к созданию условий, благоприятных для разрушительных кроновых пожаров.

Часто задаваемые вопросы

Почему сегодняшние пожары в горах Джемез наносят такой огромный ущерб?

Сто лет борьбы с пожарами и выпаса скота, уничтожающего подлесную траву, привели к накоплению горючих материалов в лесах. Без регулярных небольших пожаров хвойные деревья разрослись и создали условия, при которых огонь легко проникает в кроны деревьев — а такой кроновый пожар полностью уничтожает лес.

Что такое пожарные шрамы в годичных кольцах и почему они важны?

Шрам в годичном кольце можно датировать с точностью до года. Сеть из 110 точек в горах Джемез простирается до 1508 года и составляет самый обширный архив пожаров в Северной Америке — более точный, чем спутниковые данные или исторические документы. Современные сильные пожары разрушают эту сеть.

Насколько масштабным был пожар Лас-Кончас в 2011 году?

Пожар «Лас-Кончас» уничтожил 61 000 гектаров — при этом значительная часть этой территории уже сгорела во время предыдущих пожаров в 1996, 1998 и 2000 годах. В 2022 году тот же район пострадал от пожара «Серро-Пеладо», который вновь уничтожил около 15 800 гектаров.

Восстановятся ли хвойные леса после мегапожаров самостоятельно?

После пожаров высокой интенсивности естественное восстановление хвойных пород в горах Джемез, как правило, не происходит — отсутствуют тень, влажность и условия, необходимые для омоложения. На выжженных участках остаются просеки, на которых первоначальный лес не восстанавливается.

Может ли целенаправленное выжигание помочь лесам?

Исследование показывает, что восстановление исторического режима пожаров низкой интенсивности — целенаправленное выжигание в контролируемых условиях — могло бы уменьшить количество накопленного горючих материалов и вернуть лесам часть их устойчивости. Без такого подхода перспективы сохранения хвойных лесов до конца столетия весьма неблагоприятны.

Сколько местностей с историческими записями о пожарах исчезло?

Из 110 наблюдаемых местностей по всему горному массиву Джемез пожары высокой интенсивности затронули 35 мест (31,8 %). В пределах периметра пожара Лас-Кончас пострадали 25 из 38 местных участков (66 %). К 2115 году при нынешних темпах распространения пожаров сохранится лишь 16 % этих участков (95 %-ный интервал 8–25 %) — примерно пять из шести участков с пятисотлетней историей наблюдений перестанут существовать.

Залишити перший коментар

Матеріали цього сайту доступні лише членам ГО “Відкритий ліс” або відвідувачам, які зробили благодійний внесок.

Благодійний внесок в розмірі 100 грн. відкриває доступ до всіх матеріалів сайту строком на 1 місяць. Розмір благодійної допомоги не лімітований.

Реквізити для надання благодійної допомоги:
ЄДРПОУ 42561431
р/р UA103052990000026005040109839 в АТ КБ «Приватбанк»,
МФО 321842

Призначення платежу:
Благодійна допомога.
+ ОБОВ`ЯЗКОВО ВКАЗУЙТЕ ВАШУ ЕЛЕКТРОННУ АДРЕСУ 

Після отримання коштів, на вказану вами електронну адресу прийде лист з інструкціями, як користуватись сайтом. Перевіряйте папку “Спам”, іноді туди можуть потрапляти наші листи.