Как потепление влияет на сибирские леса и можно ли их сохранить

ТГУ выступил инициатором формирования консорциума «Глобальные изменения Земли: климат, экология, качество жизни». В его структуру войдут около 15 ведущих научных центров страны, занимающихся исследованием климатических изменений и их влиянием на трансформацию окружающей среды. Глобальной задачей консорциума является разработка механизмов адаптации человека и экосистем к климатическим изменениям и их последствия. Одним из первых в состав нового объединения вошёл Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН. Подписание соглашения о сотрудничестве состоялось на форуме U-NOVUS 2021.

Опасные тренды

– Александр Александрович, расскажите, как в современных условиях «чувствуют» себя сибирские леса? Какие факторы на них особенно влияют?

– Один из основных факторов – глобальные климатические изменения, в первую очередь, повышение температуры, что ведёт к значительному повышению пожарной опасности. Второй фактор, оказывающий негативное влияние, – это насекомые-вредители и болезни (развитие корневых патогенов и прочие) Отчасти они тоже связаны с изменением климата. И, наконец, тренд, который мы сейчас отмечаем, – повышение концентрации углекислого газа над сибирскими лесами. Достоверно оценить, какой вклад в этот процесс вносят лесные пожары, деградация вечной мерзлоты, техногенные и другие факторы, мы пока не можем. Но исследования в этом направлении уже ведутся.

– Лесные пожары были и раньше. Сейчас их стало больше?

– Да, тренд увеличения числа лесных пожаров очень заметен. Нас настораживает, что он выражен сильнее, чем тенденция к повышению температуры воздуха. Нужно сказать, что к стремительному изменению климатической картины добавляется ещё и другой фактор отрицательного влияния, усугубляющий ситуацию, – это несовершенство системы охраны лесов.

У нас нет надежной системы раннего обнаружения пожаров. Когда возгорание выявлено в самом начале, его, что называется, можно ногами затоптать. Но когда пожар уже принял катастрофические масштабы, бывает, что даже при привлечении всех сил и средств его невозможно затушить до тех пор, пока не пойдут дожди. Поэтому необходима надежная система прогноза возникновения пожаров, чтобы мы четко могли определить горячие точки, где вероятность возгорания леса наиболее высока, и концентрировали там силы и средства, направленные, в первую очередь, на обнаружение, а потом и на тушение пожаров.

Одна из наших бед заключается в том, что из леса убрали лесников. Это значимый фактор, отсюда незаконные рубки, позднее выявление возгораний, вспышек активности вредителей и прочее. Раньше на каждом участке был лесник, который проходил его ногами и видел всё, что там происходит.

А сейчас этого нет. Современное лесное законодательство несовершенно. В нем даже нет понятия лесное хозяйство, есть только заготовка древесины. Как говорил академик Александр Исаев – «Лес оторван от земли», а делать этого нельзя. Лес ведь выполняет множество функций в том числе более важных, чем ресурсная. Лес – это и среда обитания, и биоразнообразие, и многое другое. В лесном законодательстве на эти вещи упор не делается. И можно ли кодекс исправить поправками – большой вопрос.

Горит даже то, что не горело раньше

– Александр Александрович, выступая на круглом столе в ТГУ, вы сказали, что сейчас горят даже те леса, которые не горели раньше, например, лесные массивы в Арктике недалеко от Северного Ледовитого океана. В чём причина?

– Причина всё та же – повышение температуры, уменьшение количества осадков. Есть северные леса, где сумма температур никогда не набирала такого значения, при котором лесная растительность начинает полыхать. А сейчас эта сумма температур значительно поменялась, пожары возникают чуть ли не на побережье Северного Ледовитого океана. К примеру, пожары бывают в самом северном лесном массиве – Ары-Мас, который находится на Таймыре. Есть и другие природные феномены – все чаще горит тундра, чего раньше почти не было.

– Некоторые специалисты говорят, что не все пожары нужно тушить. Вы согласны с этим?

– Всё зависит от того, где возникло возгорание. Тушить пожары рядом с населенными пунктами нужно непременно. Нужно тушить и в тех местах, где ценные леса, биоразнообразие животных. Но если, к примеру, где-то в труднодоступном месте загорелся участок леса, идёт низовой пал, он может упереться в какую-то естественную преграду, например, реку или в другой естественный или искусственный барьер, возможно, нет необходимости забрасывать туда людей для тушения.

Чтобы можно было принять правильное решение, должна работать система прогноза развития пожара, которая давала бы оценку необходимых сил, средств для тушения и возможного ущерба. Такая система в Институте леса разрабатывается, но пока она есть только для определенных районов.

Чтобы делать такой прогноз для других районов, нужны лесоустроительные данные – необходимо понимать, какой там лес. Чтобы понимать, как будет развиваться пожар, нужно помимо метеорологической ситуации знать, какая там растительность. Проблем в том, что актуальных лесоустроительных данных сейчас мало, большая часть лесов устраивались более 20 лет назад, за это время там многое могло измениться.

Что касается темы углерода – разные экосистемы (мерзлотные лиственничники, мелкобугристые болота и другие) по-разному влияют на структуру углеродного баланса, и нам важно знать количественные оценки. Чтобы мы могли апеллировать к углеродному балансу в целом и защищать свои интересы на мировом рынке, доказывать, что даже если наши леса где-то горят, они являются стоком для углерода, а не источником.

Как «поймать» больше углерода

– Александр Александрович, одна из функций, которую выполняют леса, – это поглощение углекислого газа. В своём выступлении вы сказали, что концентрация СО2 над сибирскими лесами растёт. В чём причина?

– Действительно, наши исследования на станции в районе Зотино показывают, что концентрация парниковых газов в атмосфере растет. Это касается и метана, и углерода. Но конкретные причины этого явления я вам пока назвать не могу. Влиять могут как участившиеся пожары, так и трансграничный перенос. Атмосфера – открытая система, поэтому воздушные потоки, которые содержат эти газы, могут приходить из разных стран – Китая, Америки... Сейчас мы с партнерами ведем исследования, которые помогут выявить факторы влияния. Устанавливаются новые обсерватории, в том числе для определения направления потоков.

– Можно ли повысить способность лесов к поглощению углерода?  

– Можно, ведь лес по-разному влияет на поглощение углерода. Например, на севере лес малопродуктивный, он продуцирует мало биомассы, кислорода. Но баланс у такого леса положительный: тот, углерод, что он поглощает, не уходит в атмосферу. В основном всё аккумулируется в почве или поступает со стоком в океан, депонируется на долгие годы и фактически изымается из атмосферы. С тропическими лесами история другая: у них крайне высокая продуктивность, огромный прирост биомассы, и вся она постепенно разлагается. Там микроорганизмы (почвенные бактерии и другие) очень активно работают, всё это как котёл, в котором всё бурлит. Оттуда углерод улетает в атмосферу. Поэтому, несмотря на высокую продуктивность леса, баланс там нулевой – сколько углерода лесные массивы поглотили, столько и выбросили.

Мы в нашем институте разработали технологии повышения углероддепонирующих функций управляемых лесов. Повысить поглощение углерода северными лесами можно за счёт правильного ухода. Он приведёт к кратному увеличению поглощения углекислого газа, который деревья используют как пищу, и к большему приросту древесины. Это тоже большой плюс. К примеру, обычно сосняки дают у нас прирост 10 кубометров с гектара (в год), но это именно в период хорошего роста – когда дереву от 15 до 60 лет. Если же провести уход, прирост увеличивается с 10 до 20 кубометров с гектара, и период хорошего роста продлевается не до 60, а до 90-100 лет.

– Александр Александрович, а в чём заключается уход?

– Есть разные технологии, в том числе санитарные рубки. Это примерно аналогия того, что мы делаем у себя в огородах – прореживаем посевы и удаляем сорняки, чтобы ростки не мешали друг другу. Лес растёт почти так же и без ухода (особенно это касается одновозрастных культур), со временем сильно повышается внутривидовая конкуренция. Растения начинают мешать своим соседям, угнетают сами себя, начинаются болезни, деструкция, разложение – и снижается прирост. То есть с помощью ухода мы можем направленно влиять на продуктивность леса и углероддепонирующую функцию. Так можно формировать карбоновые фермы.

Это на близкую перспективу. Дальше вопросы – накопили углерод в древесине, но он не может там храниться вечно. Можно делать продукцию с долгим сроком использования – дома, мебель – либо топливо. Пойдет выброс в атмосферу, но при этом мы сэкономим ископаемые природные ресурсы. Мы не будем наращивать извлечение ископаемого углерода, а углерод, полученный из древесины, будет циркулировать, выполнять свою функцию топлива и поддерживать необходимый баланс.

– Александр Александрович, и ещё один вопрос, касающийся леса и технологий. Какие подходы можно создавать, чтобы помочь лесу адаптироваться к изменению климата?

– Есть разные подходы. Современные технологии позволяют создавать новые виды растений с улучшенными характеристиками. Например, наши генетики создали вид лиственницы, устойчивой к наиболее характерным для неё болезням. Технология микроклонального размножения, освоенная в Институте леса, позволяет в короткие сроки получить рассаду хорошего качества. Таким образом, можно целенаправленно создавать леса, устойчивые к различным патогенам. С другой стороны, можно в природе находить генетически улучшенные виды деревьев, которые будут устойчивы к вредителям и различным факторам стресса, и смогут хорошо расти даже в условиях стремительного изменения климата.