Лесные пожары меняют почву на десятилетия, а восстановление зависит от климата
Лесные пожары могут исчезнуть с ландшафта за недели, но их скрытое воздействие на почву сохраняется десятилетиями. Международная исследовательская группа под руководством Гёттингенского университета вместе с партнерами из Тюбингена, Берлина и Чили показала, как пожары во влажных умеренных дождевых лесах и средиземноморских редколесьях центрального Чили приводят к совершенно разным траекториям восстановления почвы и устойчивости экосистем. Исследование, опубликованное в журнале Catena, демонстрирует, что структура и питательные вещества почвы продолжают меняться более десяти лет после пожара.
Ученые использовали подход «хроносеквенции», сравнивая лесные почвы, горевшие в разное время в прошлом, что позволило реконструировать их изменения после пожара. В двух национальных парках Чили были отобраны образцы почвы: во влажном умеренном лесу араукарий в Науэльбуте и в склерофильном редколесье (с растениями, имеющими мелкие жесткие листья) в Ла-Кампане, где климат средиземноморский с жарким сухим летом. Были взяты почвенные керны с глубины до 10 см на недавно выгоревших участках (включая леса всего через два дня после пожара) и на территориях, где пожары происходили до 14 лет назад, с последующим сравнением их физико-химических свойств с почвами из лесов, не горевших несколько десятилетий.
«Мы показали, что лесные пожары не просто сжигают растительность, но и фундаментально меняют почву — уплотняют ее, перераспределяют золу и нарушают циклы питательных веществ еще долго после того, как пламя погасло», — говорит профессор Яков Кузяков из Гёттингенского университета. Исследование выявило, что пожары увеличивают объемную плотность почвы до 1.2 г/см³, временно повышают pH из-за золы и меняют баланс ключевых питательных веществ, таких как кальций, магний и калий. В то время как во влажных лесах сохранилось больше органического вещества, почвы средиземноморских редколесий понесли долгосрочные потери углерода и азота. Они также показали большее уплотнение и потерю питательных веществ по сравнению с почвами влажных лесов, где глубоко укорененные, адаптированные к огню деревья помогали почве восстанавливаться быстрее.
«Наши выводы показывают, что восстановление почвы неодинаково, — объясняет аспирант Джхенкхар Малликарджун. — Даже спустя 14 лет почвы средиземноморских редколесий в Чили с трудом возвращали свой допожарный баланс питательных веществ. Влажные же леса начинали восстанавливаться быстрее благодаря устойчивой растительности и большему количеству осадков. Это означает, что управляющие земельными ресурсами не могут предполагать, что все леса будут восстанавливаться одинаково».
Понимание влияния огня на восстановление питательных веществ помогает прогнозировать, как леса могут справляться с более частыми пожарами в условиях изменения климата, и раскрывает более широкие последствия для хранения углерода, регулирования водного режима и продуктивности лесов. «Если мы проигнорируем медленное восстановление почв и будем применять одинаковые стратегии лесовосстановления и управления повсюду, мы рискуем подорвать инвестиции в восстановление и долгосрочную устойчивость экосистем и зависящих от них обществ», — отмечает профессор Михаэла Диппольд из Тюбингенского университета.