Частые арктические пожары могут сократить снежный покров на 18 дней, влияя на глобальный климат и экологию

Исследователи из Гонконгского политехнического университета провели количественную оценку, показавшую, что учащающиеся сезонные природные пожары в Арктике в последние годы задерживают формирование снежного покрова как минимум на пять дней и могут привести к сокращению его продолжительности на 18 дней в будущем. Это имеет последствия для глобальных экосистем.

Снежный покров в Арктике играет ключевую роль в глобальной климатической системе, отражая солнечную радиацию и влияя на энергетический баланс планеты. Аномалии, такие как задержка образования снега, могут усиливать потепление и влиять на водные ресурсы, снижая продуктивность лесных экосистем и секвестрацию углерода за пределами Арктики.

Исследование под руководством профессора Шо Ван, опубликованное в журнале Nature Climate Change, показало, что глобальное потепление усиливает арктические пожары. «Эта работа направлена на количественную оценку связей между пожарами, формированием снега и продолжительностью снежного покрова», — пояснил профессор Ван.

Команда проанализировала долгосрочные спутниковые данные о выгоревших площадях и снежном покрове в Арктике с 1982 по 2018 год с помощью модели искусственного интеллекта на основе алгоритмов XGBoost. Данные показали, что по мере увеличения выгоревших площадей продолжительность снежного покрова сокращалась. С 2001 по 2018 год снег в среднем лежал 205 дней — на 10 дней меньше, чем в период с 1982 по 2000 год. Модельные прогнозы CMIP6 показали, что при сценарии высоких выбросов SSP5-8.5 к 2100 году ежегодная выгоревшая площадь в Арктике может увеличиться в 2,6 раза, а продолжительность снежного покрова сократится примерно до 130 дней — на 18 дней меньше исторического среднего показателя (1950–2014 гг.). Также было обнаружено, что крупные пожары откладывают начало формирования снежного покрова более чем на пять дней в первый год после пожара.

Физический механизм заключается в осаждении и сохранении черного углерода (black carbon) после пожаров, что снижает альбедо поверхности и усиливает поглощение солнечной радиации, повышая температуру и подавляя накопление снега. «Сокращение снежного покрова нарушает энергетический баланс поверхности, продлевает воздействие на землю и создает благоприятные условия для более раннего начала и распространения пожаров, формируя петлю обратной связи», — отметил профессор Ван. Эти выводы могут помочь в прогнозировании гидрологического цикла Арктики и разработке стратегий адаптации к изменению климата.