Самолеты-пожаротусшители сбрасывают океанскую воду на пожары в Лос-Анджелесе. Почему использование соленой воды обычно является крайней мерой

Пожарные, борющиеся со смертоносными лесными пожарами, охватившими район Лос-Анджелеса в январе 2025 года, столкнулись с ограниченными запасами пресной воды. Поэтому, когда ветер достаточно слаб, опытные пилоты на самолетах, метко названных «Супер Скуперы», зачерпывают по 1500 галлонов морской воды за раз и с высокой точностью сбрасывают её на огонь.

Использование морской воды для тушения пожаров может показаться простым решением — Тихий океан обладает, казалось бы, бесконечными запасами воды. В чрезвычайных ситуациях, подобных той, с которой столкнулась Южная Калифорния, это часто единственное быстрое решение, хотя операция может быть рискованной из-за океанской зыби. Однако у морской воды есть и недостатки.

Соленая вода вызывает коррозию противопожарного оборудования и может нанести вред экосистемам, особенно таким, как чапаральные кустарники вокруг Лос-Анджелеса, которые обычно не подвергаются воздействию морской воды. Садоводы знают, что небольшие количества соли (например, в качестве удобрения) не вредят растениям, но избыток солей может вызвать стресс и гибель растений.

Хотя последствия добавления морской воды в экосистемы еще недостаточно изучены, мы можем получить представление о том, чего ожидать, рассмотрев влияние повышения уровня моря.

Эксперимент с морской водой в прибрежном лесу

Как эколог-экосистемщик из Смитсоновского центра экологических исследований, я руковожу новым экспериментом под названием TEMPEST, разработанным для понимания того, как и почему исторически бессолевые прибрежные леса реагируют на первые воздействия соленой воды.

За последнее столетие повышение уровня моря в среднем увеличилось примерно на 8 дюймов по всему миру, и эта вода принесла соленую воду в леса, фермы и районы США, которые ранее знали только пресную воду. По мере ускорения темпов повышения уровня моря штормы заталкивают морскую воду все дальше на сушу, в конечном итоге убивая деревья и создавая «леса-призраки» — результат изменения климата, широко распространенный в США и во всем мире.

На наших тестовых площадках TEMPEST мы закачиваем соленую воду из близлежащего залива Чесапик в резервуары, а затем разбрызгиваем её на поверхность лесной почвы достаточно быстро, чтобы насытить почву примерно на 10 часов за раз. Это имитирует нагон соленой воды во время сильного шторма.

Наш прибрежный лес показал незначительный эффект после первого 10-часового воздействия соленой воды в июне 2022 года и нормально рос до конца года. Мы увеличили воздействие до 20 часов в июне 2023 года, и лес по-прежнему казался в основном незатронутым, хотя тюльпановые деревья (тополя лириодендроны) поглощали воду из почвы медленнее, что может быть ранним предупреждающим сигналом.

Ситуация изменилась после 30-часового воздействия в июне 2024 года. Листья тюльпановых деревьев в лесах начали буреть в середине августа, на несколько недель раньше обычного. К середине сентября лесной полог оголился, как будто наступила зима. Эти изменения не произошли на соседнем участке, который мы обрабатывали таким же образом, но пресной, а не морской водой.

Первоначальная устойчивость нашего леса может быть частично объяснена относительно низким содержанием соли в воде этого эстуария, где смешивается вода из пресноводных рек и соленого океана. Дождь, выпавший после экспериментов в 2022 и 2023 годах, вымыл соли из почвы.

Но за экспериментом 2024 года последовала сильная засуха, поэтому соли задержались в почве. Более длительное воздействие соленых почв на деревья после нашего эксперимента 2024 года могло превысить их способность переносить эти условия. Морская вода, сбрасываемая на пожары в Южной Калифорнии, представляет собой полноценную соленую океанскую воду. А условия там были очень сухими, особенно по сравнению с нашим лесным участком на Восточном побережье.

Изменения, заметные в почве

Наша исследовательская группа все еще пытается понять все факторы, ограничивающие устойчивость леса к соленой воде, и как наши результаты применимы к другим экосистемам, таким как в районе Лос-Анджелеса.

Пожелтение листьев деревьев задолго до осени стало неожиданностью, но были и другие сюрпризы, скрытые в почве у нас под ногами.

Дождевая вода, просачивающаяся сквозь почву, обычно прозрачна, но примерно через месяц после первого и единственного 10-часового воздействия соленой воды в 2022 году почвенная вода стала коричневой и оставалась такой в течение двух лет. Коричневый цвет происходит от углеродных соединений, выщелачиваемых из отмершего растительного материала. Этот процесс аналогичен завариванию чая.

Наши лабораторные эксперименты показывают, что соль вызывала диспергирование и перемещение глины и других частиц в почве. Такие изменения в химическом составе и структуре почвы могут сохраняться в течение многих лет.

Повышение уровня моря увеличивает воздействие на побережья

Хотя океанская вода может помочь в борьбе с пожарами, у пожарных служб есть причины предпочитать пресноводные источники — при условии их доступности.

Тем временем береговые линии США сталкиваются с более масштабным и частым воздействием соленой воды, поскольку рост глобальных температур ускоряет повышение уровня моря, которое губит леса, поля и фермы, создавая неизвестные риски для прибрежных ландшафтов.