Поскольку лесные пожары опустошают горные экосистемы на западе Соединенных Штатов, их успешное восстановление лесной растительности зависит, среди прочего, от достаточного продолжительного снежного покрова, согласно исследованию, проведенному Университетом Невады, Рено и Университетом штата Орегон.
«Наше исследование показало, что летние осадки, снежный покров и высота над уровнем моря являются важными факторами успеха восстановления растительности», - говорит Энн Нолин, профессор гидролога и географии Университета штата Невада в Рино, ранее работавшая в Университете штата Орегон.«В частности, мы обнаружили, что снежный покров является важной объясняющей переменной для восстановления растительности в Орегонском и Вашингтонском каскадах. Это может помочь определить методы управления восстановлением растительности после сильных лесных пожаров».
Изменение климата уже увеличило долю зимних осадков, выпадающих в виде дождя, а не снега, уменьшило водный эквивалент весеннего снега - показатель того, сколько воды содержит снег - и привело к тому, что таяние снега весной начинается раньше, чем снег. привык, объяснил Нолин. Снежные покровы Тихоокеанского Северо-Запада стали свидетелями наибольшего уменьшения снега среди всех сезонных снежных регионов на Западе.
Исследование, проведенное Нолином, исследовало бассейн реки Колумбия площадью 260 000 квадратных миль на северо-западе Тихого океана. Она объединилась с соавтором Эндрю Уилсоном, аспирантом-исследователем Колледжа наук о Земле, океане и атмосфере ОГУ, и соавтором Кевином Бладоном из Лесохозяйственного колледжа ОГУ.
Исследование, проведенное при поддержке НАСА, включало в себя анализ растительности до и после двух десятков сильных лесных пожаров. Пожары происходили в течение 10 лет в четырех отдельных субрегионах бассейна реки Колумбия. Эти пожары имеют множество краткосрочных и долгосрочных последствий, включая эрозию, селевые потоки и проблемы с качеством воды, которые могут повлиять на здоровье водных экосистем и водоснабжение населения ниже по течению, что подчеркивает важность понимания восстановления лесов после пожаров.
В своей статье, опубликованной в Журнале геофизических исследований - Biogeosciences, «Оценка роли снежного покрова в восстановлении растительного покрова после лесных пожаров на северо-западе Тихого океана», результаты показывают, что, учитывая тенденции к увеличению активности лесных пожаров, уменьшение снежных покровов, и более ранние даты схода снега на северо-западе Тихого океана, леса, вероятно, будут чаще подвергаться засухам, что негативно повлияет на успех восстановления растительности после лесных пожаров, что окажет ряд воздействий на экосистему.
«Эти знания могут быть использованы для разработки политики и принятия решений по адаптивному управлению после пожаров для обеспечения долгосрочного здоровья лесов», - сказал Нолин, который также является директором Высшей программы гидрологических наук Университета Невады в Рино..«Например, в зависимости от субрегиона и видового состава, при повторном посеве после малоснежных зим могут использоваться более засухоустойчивые виды, или повторная посадка может быть отложена на один-два года до тех пор, пока условия таяния снега и влажности почвы не станут более благоприятными для размножения рассады.
"Однако прогнозы изменения климата и изменения режимов лесных пожаров усилили озабоченность по поводу восстановления после пожаров, и поэтому крайне важно, чтобы мы расширили наше понимание роли снежных покровов в восстановлении лесов после лесных пожаров. Снежные покровы" роль в содействии восстановлению растительности будет становиться все более важной на Западе. И там, где снежные покровы уменьшились, вероятно, произойдет переход экосистемы, который выглядит как переход от леса к нелесу и от вечнозеленой растительности к лиственной».
Лесные пожары с каждым годом продолжают сжигать все больше площади во многих регионах планеты, в том числе на северо-западе Тихого океана. Бассейн реки Колумбия, крупнейший водораздел Тихоокеанского северо-запада, содержит множество подверженных пожарам ландшафтов, в которых с 2010 года произошло почти 900 пожаров, он служит критической средой обитания для более чем 700 видов и является источником воды для семи штатов.
«Поскольку активность лесных пожаров на северо-западе продолжает увеличиваться и усиливаться, понимание того, что формирует восстановление растительности на сильно сгоревших лесных ландшафтах, имеет жизненно важное значение для принятия управленческих решений», - сказал соавтор Блэдон.
После возникновения лесного пожара восстановление растительности на сгоревшей территории имеет решающее значение для поддержания или восстановления экосистемных функций леса, таких как биоразнообразие, борьба с эрозией, очистка воды и обеспечение среды обитания.
«Снег важен для восстановления растительности после пожара, и с учетом двойного воздействия уменьшения снежного покрова и увеличения лесных пожаров крайне важно, чтобы мы понимали, как эти изменения влияют на леса северо-запада Тихого океана», - сказал Нолин. «Положительная взаимосвязь между снежным покровом и летними осадками с озеленением после пожаров предполагает, что активные усилия по восстановлению растительности после пожаров помогут облегчить восстановление, особенно в годы, когда за сильными лесными пожарами следуют годы раннего снеготаяния или ниже среднего летнего количества осадков."
В исследовании летние осадки неизменно фигурировали как наиболее важная переменная, определяющая послепожарное восстановление растительного покрова во всех четырех субрегионах. Было показано, что частота снежного покрова, наряду с высотой, являются второстепенными, но значительно влиятельными объясняющими переменными для восстановления растительности в каскадах Орегона и Вашингтона..
Более 80% лесных пожаров на западе США с 2000 по 2012 год возникло в зоне сезонного снега, период времени, который совпадает с годами, изучаемыми учеными.
«Поскольку активность лесных пожаров на северо-западе продолжает увеличиваться и усиливаться, понимание того, что формирует восстановление растительности на сильно сгоревших лесных ландшафтах, имеет жизненно важное значение для принятия управленческих решений», - сказал Блэдон. «Но было показано, что такие переменные, как частота снежного покрова, состав леса до пожара и высота над уровнем моря, оказывают значительное влияние на восстановление растительности в каскадах Орегона и Вашингтона».
Продолжительность сезона лесных пожаров на западе США в целом увеличилась примерно на 25 дней за последние десятилетия, включая резкое увеличение на северо-западе с середины 1970-х годов, когда оно составляло 23 дня, до 116 дней в начале 2000-х годов. Это связано главным образом с более высокими температурами и более сухими условиями весной и летом.
Снежный покров оказывает сильное влияние на озеленение растительности после пожара, но это влияние варьировалось в зависимости от субрегиона и доминирующих пород хвойных пород до пожара, с наибольшим воздействием на низких и умеренных высотах в каскадах Вашингтона, Орегонских каскадах и западной Монтане. Скалистые горы, - сказал Нолин. «А с текущими прогнозами изменения климата роль снежных покровов в содействии восстановлению растительности будет становиться все более важной на Западе».
Бладон предполагает, что огонь можно рассматривать как возможность для лесов собраться в экосистемы, более подходящие для выживания в более теплые зимы, более продолжительные сезоны пожаров и больший стресс от засухи.
«Это лежит в основе проблемы согласования экологических сил изменяющегося климата с целями управления лесами после пожара - цели часто ориентированы на восстановление лесов, существовавших до пожара», - сказал Бладон. «Но с изменением климатических тенденций в регионе это может быть не самый адаптивный путь для лесных ландшафтов».