Ученые исследуют влияние пожаров высокой интенсивности на хвойные леса

Способность некоторых хвойных лесов на западе США восстанавливаться после сильных пожаров может стать все более ограниченной по мере потепления климата. К такому выводу пришли ученые из Смитсоновского института биологии сохранения (Smithsonian Conservation Biology Institute, SCBI) и Гарвардского леса в новом исследовании, опубликованном в журнале Global Change Biology. Хотя большинство этих хвойных деревьев хорошо приспособлены к огню, работа изучает, могут ли два вероятных аспекта изменения климата — более жаркие, засушливые условия и более крупные, частые и интенсивные пожары — потенциально превратить ландшафты из лесных в системы, доминируемые кустарниками.

Исследователи изучили участки, сильно пострадавшие от пожаров в период с 1987 по 2008 год в богатом разнообразием регионе Кламат в северной Калифорнии и юго-западном Орегоне. Они обнаружили, что после пожара лиственные деревья и кустарники быстро заселяют территорию, отрастая от сохранившихся корневых систем или из семян в почве, и доминируют в первые десятилетия. Большинство же хвойных медленно конкурируют, полагаясь на новые всходы от деревьев на менее пострадавших участках или за пределами пожара.

В результате у хвойных есть лишь несколько лет, чтобы укорениться, прежде чем восстанавливающиеся лиственные породы и кустарники станут достаточно густыми, чтобы подавить их. «Если они упустят это окно, шансы на успешное укоренение намного ниже, а их рост будет медленнее», — говорит соавтор Кристина Андерсон-Тейшейра. Исследование также показало, что чем больше интервал между пожаром и появлением всходов хвойных, тем медленнее рост дерева.

Поскольку большинство хвойных зависят от распространения семян с уцелевших деревьев, более крупные участки высокоинтенсивного пожара ставят под угрозу восстановление леса. Эта тенденция может усугубляться, так как в более сухих условиях требуется больше источников семян для поддержки достаточной плотности всходов. Кроме того, молодая растительность, доминируемая кустарниками, которая развивается после сильного пожара, имеет тенденцию гореть сильнее в последующих пожарах, чем старые хвойные леса. Это означает, что после преобразования леса в кустарниковую систему эта новая растительность может поддерживаться почти бесконечно в цикле повторяющихся пожаров.

«Мы видим, что изменение климата влияет на систему с двух сторон, — говорит соавтор Джонатан Томпсон. — Во-первых, оно замедляет рост хвойных, дольше сохраняя их низкими к земле и более уязвимыми для будущих пожаров. Во-вторых, изменение климата делает пожары более частыми. Это явление, которое исследователи называют "интервальным сжатием" (interval squeeze), угрожает преобразовать эти и другие засушливые, пожароопасные леса по всему миру».

Тем не менее, некоторые части ландшафта могут быть относительно устойчивыми. Например, хвойные смогли восстановиться на более влажных участках, даже на относительно крупных выгоревших площадях с небольшим количеством уцелевших деревьев.

Авторы надеются, что эти выводы помогут расставить приоритеты в управлении лесами. «Наше исследование помогает определить места, подверженные наибольшему риску потери леса, где менеджеры могли бы либо прицельно управлять для содействия восстановлению леса после пожара, либо смириться с неизбежностью некоторой трансформации ландшафта в ближайшие десятилетия», — говорит ведущий автор Алан Тепли.

Эти выводы также применимы в более широком контексте к другим лесным экосистемам. «Существуют опасения, что на большей части запада США и других подобных территориях в условиях изменения климата леса могут с меньшей вероятностью восстанавливаться, — отмечает Андерсон-Тейшейра. — А это может затем сократить лесной покров и привести к большим потерям углеродного депонирования».