Вечная мерзлота и снег против климата: неожиданные последствия лесных пожаров в Северной Америке

Учёные оценили влияние пожаров в бореальных лесах Аляски и западной Канады на глобальный климат, используя данные за 2001–2019 годы и моделируя последствия на протяжении 70 лет после каждого пожара. Они впервые комплексно учли не только выбросы парниковых газов и аэрозолей от самого горения, но и такие долгосрочные факторы, как изменение отражающей способности поверхности (альбедо), восстановление растительности и дополнительные выбросы от таяния вечной мерзлоты, вызванного огнём.

Результаты анализа показали противоположные эффекты по разные стороны границы. В среднем пожары на Аляске приводили к чистому потеплению климата с показателем +0,35 Вт на квадратный метр сгоревшей площади. При этом 43 % всей горевшей территории Аляски дали потепляющий эффект. В Канаде, напротив, наблюдалось чистое охлаждение: −2,88 Вт на квадратный метр, а доля территорий с потеплением составила лишь 10 %.

Ключевым фактором, превращающим пожары в «подогреватели» климата, оказалась вечная мерзлота. В районах с её прерывистым залеганием, таких как Внутренняя Аляска, пожары ускоряют таяние льда, высвобождая дополнительные запасы углерода. Например, во Внутренней Аляске вклад от таких постпожарных выбросов мерзлоты составил в среднем 1,36 Вт/м², тогда как в Канадском щите, где мерзлоты почти нет, — лишь 0,15 Вт/м².

Охлаждающий эффект снега и леса

Основной причиной охлаждения климата после пожаров является увеличение альбедо местности. Тёмный лес сменяется светлым снегом, который дольше лежит на выгоревших пространствах весной. Этот эффект оказался намного сильнее в Канаде. Так, в экорегионе Канадского щита охлаждение от изменения альбедо достигло −9,40 Вт/м², почти полностью компенсировав потепление от выбросов. Вблизи границы леса (северной линии, за которой деревья не растут) канадские пожары давали на 34 % большее охлаждение за счёт альбедо, чем пожары на Аляске.

Однако по мере удаления к югу, где снег сходит раньше, этот охлаждающий эффект ослабевает. На расстоянии более 1 000 километров от границы леса в Канаде он снижается на 30–50 %.

Портрет «согревающего» пожара

Исследователи составили типичный портрет пожара, который с высокой вероятностью приведёт к потеплению климата. Такие пожары происходят в сухих ландшафтах на более крутых склонах и больших высотах. Для них характерен особый тип леса: до пожара здесь преобладала чёрная ель. Сами пожары горят глубже, проникая в органический слой почвы в среднем на 11,6 сантиметра против 9,6 сантиметра для «охлаждающих» пожаров, и выделяют значительно больше углерода с квадратного метра (3,49 кг против 2,81 кг).

«Наши первые оценки показывают, что выбросы парниковых газов от пожаров, усиливающих таяние деятельного слоя мерзлоты, дают средний положительный вклад в потепление в размере 0,65 Вт/м², — отмечается в исследовании. — Если не учитывать эти постпожарные выбросы от таяния мерзлоты, то пожары на Аляске в среднем оказывали бы охлаждающий эффект». Полученные данные подчёркивают необходимость приоритетной защиты от огня углеродоёмких регионов с вечной мерзлотой.