Наземные исследования, проведенные после двух крупных лесных пожаров в горном массиве Сьерра-Невада в Калифорнии, показали, что подавляющее большинство углерода, накопленного в деревьях до возгорания, все еще оставалось там после пожаров.
Опубликованные в журнале Forests выводы являются важным шагом на пути к пониманию связи между лесными пожарами и выбросами углерода, вызывающими изменение климата, согласно научному сотрудничеству, в котором участвовал Марк Хармон из Университета штата Орегон.
Углекислый газ, продукт горения, является основным парниковым газом и одной из основных причин изменения климата.
Знание того, сколько углерода высвобождается во время пожаров, может помочь в принятии обоснованных решений о последствиях решений по управлению лесным хозяйством для хранения углерода и выбросов, говорят ученые.
В то время как исследования на основе спутников и лидаров показали, что до 85% биомассы живых деревьев сгорает во время больших пожаров в Калифорнии, исследование, проведенное под руководством Хармона, почетного профессора Лесного колледжа Университета штата Огайо, указывает на количество сжигаемой биомассы составляет менее 2%.
«Общее впечатление, которое сложилось у публики, состоит в том, что большая часть леса сгорает в мегапожаре, и это обычно то, что представляется в прессе», - сказал Хармон. «Но это не соответствовало тому, что мы наблюдали, поэтому мы провели очень подробное исследование процесса горения на разных уровнях системы пожаротушения, начиная с веток и заканчивая уровнем всего костра».
Хармон, пожарный эколог Чад Хэнсон из проекта Джона Мьюира и Доминик ДеллаСала, главный научный сотрудник проекта «Дикое наследие», наблюдали за пожаром в ручье, который затронул почти 400 000 акров земли, начиная с сентября 2020 года, и за краевым огнем., который начался в августе 2013 года и распространился на более чем 250 000 акров.
Ученые провели четыре года на земле в районах пожаров, изучая и рассчитывая скорость горения на уровне ветвей, деревьев, древесных насаждений и ландшафтов, чтобы определить количество углерода, оставшегося в деревьях, по сравнению с тем, что было выпущено в атмосферу.
«Оценки процента деревьев, сожженных в результате крупных пожаров, повсюду - они часто высоки - и это вызывает серьезную озабоченность в недавней литературе, предполагая, что необходимы более точные оценки», - сказал Хармон.. «Наша работа дает одну такую оценку, которая обеспечивает основу для синтеза скоростей горения на разных уровнях леса и разных уровнях интенсивности пожара».
Исследование показало, что в то время как скорость сгорания составляла 100% для небольших сегментов ветвей больших деревьев и до 57% для целых небольших деревьев, скорость сгорания в целом была низкой на уровне древостоя (от 0,1% до 3,2%). и уровень пейзажа (от 0,6% до 1,8%).
Под уровнем насаждения понимаются все деревья различных пород и размеров на территории определенного класса пожарной опасности; Ландшафтный уровень означает всю выгоревшую площадь, усредненную по классам тяжести пожара.
«Хотя многие полевые ученые, вероятно, не сочли бы наши результаты удивительными, недавно были опубликованы рецензируемые опубликованные оценки до 85% сжигания живых деревьев в результате Краевого пожара», - сказал Хармон. «Другие исследования, основанные на обзоре литературы, предполагают, что до 65% живых деревьев могли быть сожжены на участках с высокой степенью опасности. Никто в процессе экспертной оценки не поставил под сомнение результаты».
Даже в очагах сильного пожара деревья большего размера демонстрировали низкую скорость возгорания - менее 5%, сказал Хармон. По его словам, на крупные деревья приходится большая часть биомассы леса, что приводит к низкой общей скорости горения на уровне насаждений..
Даже при мегапожарах, классифицированных как сильные, большая часть территории в пределах периметра пожара выгорела с низким и средним уровнем пожара с менее чем 0.5% сжигание живых деревьев на уровне насаждения», - добавил Хэнсон. «Это исследование демонстрирует ценность наземных исследований для информирования политических решений и управления. Удаление растительности на обширных территориях, вероятно, приведет к большему кумулятивному выбросу углерода, чем сами крупные пожары».
Ученые все чаще подчеркивают важность хранения большего количества углерода в зрелых, старых деревьях, независимо от того, сгорели ли леса или нет, сказал ДеллаСала, как способ обуздать общие выбросы парниковых газов.
«Мы предлагаем исследователям и политикам избегать использования скорости горения, не основанной на полевых исследованиях, поскольку они, по-видимому, завышают выбросы лесных пожаров, используемые в отчетах о выбросах углерода; это может потенциально ввести в заблуждение политику смягчения последствий изменения климата», - сказал он.
Мертвые деревья медленно разлагаются по мере роста новой растительности и поглощения атмосферного углерода, отмечают ученые. Если оставить сгоревшие деревья на месте, процесс естественного разложения может занять от десятилетий до сотен лет, прежде чем высвобождается древесный углерод.
С другой стороны, если эти деревья будут вырублены для использования в качестве биомассы для производства энергии, тот же самый углерод потенциально может попасть в атмосферу намного быстрее. Исследователи отмечают, что необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, в какой степени управление лесами после пожара влияет на временные рамки выброса углерода, в том числе то, как энергия биомассы может компенсировать сжигание ископаемого топлива и как древесные материалы выделяют углерод по мере их использования и утилизации..
«Последствия утилизации и использования части этой древесины в долговечных деревянных изделиях должны быть полностью исследованы», - сказал Хармон. «Необходимо изучить больше пожаров с использованием нашего подхода, чтобы определить, насколько изменчива скорость горения на разных уровнях для разных типов и возрастов леса».
The Environment Now Foundation поддержал это исследование.