​Экологи реконструировали влияние лесного пожара на глубину сезонного оттаивания вечной мерзлоты в Центральной Сибири. Для этого ученые использовали метод дендрохронологии – изучения структуры древесных колец – применительно к корням деревьев.

Поскольку зона мерзлоты занимает больше половины территории России, ее оттаивание может привести к увеличению темпов изменения климата и непосредственно повлиять на жизнь людей, разрушая объекты инфраструктуры. Исследование поддержано грантом РНФ. Статья опубликована в журнале Science of The Total Environment.

Зона вечной мерзлоты занимает от 60 до 65% территории России и в основном распространена в Восточной Сибири и Забайкалье. Мерзлота особенно чувствительна к изменениям климата и все, что связано с ее режимом, может повлиять на людей, проживающих в зоне ее распространения. Например, она служит каркасом, который обеспечивает стабильность зданий, поэтому оттаивание многолетних мерзлых грунтов может привести к повреждению фундаментов сооружений. Кроме общего потепления и смещения гидрологических циклов, то есть круговорота воды в природе, на режим вечной мерзлоты влияют лесные пожары. Их частота и интенсивность, а также последующие изменения растительного покрова воздействуют на активный, подверженный сезонному таянию и замерзанию, слой почвы.

Экологи Сибирского федерального университета совместно с иностранными коллегами оценили изменения глубины сезонного оттаивания многолетней мерзлоты за период со времени последнего пожара, случившегося более ста лет назад, до сегодняшнего дня. Также они проследили за восстановлением растительности лесоболотной экосистемы. Для этого ученые использовали методы дендрохронологии: измеряли ширину годичных колец подземной части стволов пятнадцати лиственниц из зоны многолетней мерзлоты в Центральной Сибири. Общеизвестно, что такие кольца нарастают по-разному в зависимости от условий в течении года. Благодаря этому их клетки хорошо отражают изменения режима влажности и температуры. Исследователи определили годы прекращения активности клеток, формирующих древесные кольца, на разных уровнях подземной части деревьев и сопоставили их с толщиной активного слоя почвы. Они увидели, что после прохождения пожара и сжигания всей растительности в течение примерно 20 лет прямое проникновение солнечных лучей вызывало оттаивание верхнего слоя вечной мерзлоты. Постепенное восстановление флоры и накопление торфяного слоя запустило обратный процесс и привело к уменьшению глубины протаивания.

«Задача кажется локальной, но если принять во внимание площадь распространения мерзлоты в Северном полушарии, а также территорию, ежегодно проходимую лесными пожарами, то она переходит в разряд глобальных, — рассказал один из авторов работы, сотрудник СФУ и Института леса им. В.Н.Сукачева СО РАН Александр Кирдянов. — Особенно это актуально с учетом воздействия, которое пожары оказывают на экосистемы мерзлотной зоны, поскольку ее таяние влияет на глобальный цикл углерода и способствует высвобождению метана из почв».

Лиственичный лес в зоне многолетней мерзлоты.jpg 

Лиственичный лес в зоне многолетней мерзлоты (слева) и подземная часть дерева, заросшая мхом (справа). Александр Кирдянов.

Особенность этой работы заключается в том, что ученые применили стандартные методы исследования древесных колец, чтобы изучить необычный объект – корни деревьев. Это позволило решить нетривиальную задачу – оценить динамику толщины активного слоя почвы после прохождения лесного пожара. Обычно исследования послепожарного режима мерзлоты достаточно трудоемки и долговременны. Чтобы учесть влияние годичных изменений погоды, требуется подобрать ряд экосистем, горевших в разное время, и напрямую измерять глубины протаивания в течение нескольких лет. Другой способ – вести длительные наблюдения после прохождения пожара для одной экосистемы, как это делают, например, в Северной Америке. По кольцам корней деревьев ученым удалось восстановить динамику сезонного оттаивания многолетней мерзлоты за период более ста лет, то есть предложенный способ снимает необходимость длительных прямых наблюдений.

«Наша работа предлагает метод достаточно быстрой реконструкции влияния пожаров на экосистемы. Соответственно, его могут применять и другие научные группы», – заключил ученый.

В дальнейшем экологи планируют изучать реакцию древесной растительности на изменение климата. Также исследователей интересуют другие вопросы, связанные с применением метода древесных колец: особенности роста деревьев в зависимости от места произрастания с широким территориальным охватом от Европы до Якутии и Чукотки, реконструкция климата, его влияние на рост деревьев и так далее.

Работа выполнена совместно с учеными Кембриджского университета.

После пожара экосистемы северной тайги в Сибири восстанавливаются дольше ста лет.doc

Источники

Реконструировано влияние лесного пожара на вечную мерзлоту
Новости России и Мира (novostidny.ru), 07/12/2018
Реконструировано влияние лесного пожара на вечную мерзлоту
Novostival.ru, 06/12/2018
Реконструировано влияние лесного пожара на вечную мерзлоту
Индикатор (indicator.ru), 06/12/2018
Реконструировано влияние лесного пожара на вечную мерзлоту
Российский научный фонд (рнф.рф), 07/12/2018
Реконструировано влияние лесного пожара на вечную мерзлоту
Postsovet.ru, 08/12/2018
После пожара экосистемы северной тайги в Сибири восстанавливаются дольше ста лет
Наука в Сибири (sbras.info), 10/12/2018
Красноярские биологи изучили процесс восстановления деревьев после пожаров
Kgs.ru, 10/12/2018
Красноярские биологи изучили процесс восстановления деревьев после пожаров
Новости@Rambler.ru, 10/12/2018
Красноярские биологи изучили процесс восстановления деревьев после пожаров
Сибирское агентство новостей (sibnovosti.ru), 10/12/2018
Красноярские биологи изучили процесс восстановления деревьев после пожаров
REDom (redom.ru), 10/12/2018
Вечная мерзлота восстанавливается в тайге и тундре после пожаров более 100 лет
ИА Flashsiberia, 10/12/2018
Ученые по древесным кольцам выяснили, как восстанавливается вечная мерзлота после пожаров. Срок - век
ТРК 7 канал # Красноярск, 10/12/2018
Красноярский край. Красноярские биологи изучили процесс восстановления деревьев после пожаров
Природа Сибири (prirodasibiri.ru), 11/12/2018
После пожара экосистемы северной тайги в Сибири восстанавливаются дольше ста лет
Открытая наука (openscience.news), 10/12/2018
Вечная мерзлота восстанавливается в тайге и тундре после пожаров более 100 лет
БезФормата.Ru Красноярск (krasnoyarsk.bezformata.ru), 10/12/2018
После пожара экосистемы северной тайги в Сибири восстанавливаются дольше ста лет
Российский научный фонд (рнф.рф), 11/12/2018
Исследование. После пожара экосистемы северной тайги в Сибири восстанавливаются дольше ста лет
Природа Сибири (prirodasibiri.ru), 12/12/2018
После пожара экосистемы северной тайги в Сибири восстанавливаются дольше ста лет
Научная Россия (scientificrussia.ru), 30/12/2018
После пожара экосистемы северной тайги в Сибири восстанавливаются дольше ста лет
1k.com.ua, 30/12/2018
После пожара экосистемы северной тайги в Сибири восстанавливаются дольше ста лет
Русский переплет (pereplet.ru), 03/01/2019
После пожара экосистемы северной тайги в Сибири восстанавливаются дольше ста лет
Научный портал MSAU.RU, 10/01/2019

Похожие новости

  • 05/08/2021

    Крупные водохранилища повлияли на климат и рост деревьев в Южной Сибири

    Биологи выяснили, что водохранилища смягчают континентальный климат, тем самым создавая более благоприятные условия для роста хвойных деревьев. К такому выводу они пришли, сопоставив изменения температуры воздуха и ширину годичных колец сосны и лиственницы за последние 80 лет в Хакасско-Минусинской впадине.
    1466
  • 25/02/2021

    Иркутские учёные примут участие в научном сопровождении проектирования, строительства и эксплуатации Ленского моста

    И. о. первого заместителя председателя правительства Республики Саха (Якутия) Дмитрий Викторович Бердников посетил Иркутск, где прошли рабочие встречи и совещания, посвященные участию иркутского научно-образовательного сообщества  в научном сопровождении проектирования, строительства и эксплуатации моста через реку Лена.
    762
  • 26/07/2021

    На Телецком озере завершилась совместная экспедиция сотрудников Алтайского заповедника и Института водно-экологических проблем (ИВЭП СО РАН)*

    Сезон полевых работ в Алтайском заповеднике в разгаре. В середине июля 2021г. завершилась экспедиция по Телецкому озеру с охватом большинства кордонов Алтайского заповедника и большей части акватории Телецкого озера.
    910
  • 24/12/2020

    Экологически чистые. Красноярские учёные разработали новые буровые растворы

    Специалисты «Роснефти» и Сибирского федерального университета разработали технологию производства экологически безопасных буровых растворов. Для этого применяются биоразлагаемые компоненты и растительные масла.
    1039
  • 26/10/2020

    Годичные кольца деревьев показали, как влияли вулканы на рост деревьев в последние два тысячелетия

    Ученые из Института экологии и географии и Гуманитарного института СФУ, а также Института леса имени В. Н. Сукачева СО РАН совместно с зарубежными коллегами показали, что извержения вулканов приводили к похолоданию и засухе в течение последних 2000 лет, а потому повлияли на рост древесных растений.
    688
  • 01/02/2021

    ИК СО РАН запустил еженедельный онлайн-семинар для будущих пользователей ЦКП «СКИФ»

    Лаборатория перспективных синхротронных методов исследования (ЛПСМИ) Института катализа СО РАН провела первую серию семинаров для объединения потенциальных отечественных пользователей ЦКП «Сибирский кольцевой источник фотонов» и обмена опытом по использованию синхротронного излучения (СИ) в различных областях науки.
    1177
  • 17/08/2021

    Большая норильская экспедиция не обнаружила признаков загрязнения на севере Таймыра

    Большая норильская экспедиция Сибирского отделения Российской академии наук (СО РАН) не обнаружила внешних признаков вторичного загрязнения после половодья на севере Таймыра. Об этом сообщает 17 августа пресс-центр экспедиции.
    932
  • 08/04/2021

    Ученые Красноярского научного центра СО РАН расскажут школьникам про профессии будущего и первые шаги в науку

    Краевой фонд науки подвел итоги конкурса по организации проведения мероприятий по профессиональной ориентации молодежи. Два проекта ученых КНЦ СО РАН, нацеленных на привлечение школьников в науку, получили поддержку фонда.
    575
  • 04/06/2021

    Красноярский ученый рассказал о стратегиях борьбы с таежными пожарами в меняющемся климате

    ​Красноярские и канадские ученые провели сравнительный анализ горимости таежных лесов и предложили рекомендации по борьбе с пожарами в условиях меняющегося климата. Специалисты пришли к выводу, что в условиях возрастающей пожарной опасности необходимо сосредоточить усилия на тушении лесов с высоким экологическим, социальным и экономическим статусом.
    596
  • 27/07/2020

    Чего боится лес? В Красноярске состоялся лесопромышленный форум

    ​Лесопромышленный форум — уже традиционное для Красноярска осеннее мероприятие. Формат его устоялся: открывается мероприятие пленарным заседанием, после которого участники расходятся по «круглым столам» для обсуждения отдельных тем более подробно.
    1737