В августе 2016 года участки Йеллоустонского национального парка, которые сгорели в 1988 году, снова загорелись. Вскоре после этого, в октябре 2016 года, эколог Моника Тернер и ее команда аспирантов посетили парк, чтобы начать оценку ландшафта.
«Мы видели эти области, где все сгорело, и мы не видели этого раньше», - говорит Тернер, профессор интегративной биологии в Университете Висконсин-Мэдисон, который внимательно изучал реакцию Йеллоустона на огонь с 1988 года. «Это было удивительно».
В исследовании, опубликованном 20 мая 2019 года в Proceedings of the National Academy of Sciences, Тернер и ее команда описывают, что происходит, когда Йеллоустоун, адаптированный к повторяющимся пожарам каждые 100-300 лет, вместо этого сгорает дважды менее чем за 30 лет. годы. Йеллоустоун, каким мы его знаем, ждет неопределенное будущее, говорят исследователи, и один из важных вопросов, на который они надеются ответить, заключается в том, смогут ли леса восстановиться.
При финансировании Rapid Response Research от Национального научного фонда Тернер и ее команда вернулись в Йеллоустон летом 2017 года, чтобы изучить районы, которые повторно сгорели. К ним относятся Maple Fire, в результате которого были сожжены 28-летние сосны, возродившиеся после пожара в Норт-Форк в 1988 году, и Berry Fire, в котором были 28-летние сосны, возродившиеся после пожара Huck 1988 года, и 16-летние -старые деревья, которые восстановились после пожара на поляне 2000 года.
В каждом районе они сравнивали с районами, которые горели в 1988 или 2000 году, но не горели снова в 2016 году.
В некоторых районах огонь горел так сильно, что не осталось ничего, кроме пней молодых деревьев. Бревна, которые когда-то были разбросаны по лесной подстилке, сгорели, оставив негативы своих прежних «я» - призрачные тени - там, где они упали.
«Все пропало», - говорит Тернер. "Это было удивительно."
Как правило, большинство деревьев, погибших в результате пожара, остаются стоять годами. Поверхностные пожары оставляют мертвые иголки на деревьях. Коронные костры сжигают хвою, но оставляют стволы. Однако четыре из 18 повторно сожженных участков, отобранных командой Тернера, подверглись такому сильному пожару, что им пришлось придумать новое название для их описания: коронный огонь плюс. В них сгорело 99 процентов стволов предыдущих деревьев.
В 2011 году группа Тернера, работая над моделированием, бросила вызов ранее существовавшим представлениям о том, что молодым лесам не хватает топлива в виде деревьев и поваленных бревен, чтобы выдержать сильный пожар. Пожары 2016 года подтвердили их прогнозы.
«Идея заключалась в том, что если пожары будут повторяться чаще, мы увидим некоторое самоограничение, молодые леса не смогут снова гореть», - говорит соавтор исследования, аспирант Кристин Бразиунас. «Мы окончательно убедились, что это не так - даже в 16 лет у этих лесов было достаточно топлива, чтобы гореть с максимально возможной интенсивностью."
Команда также обнаружила шестикратное снижение числа саженцев сосны, которые восстановились в первый год после пожаров 2016 года. На некоторых участках повторно сгоревшего леса темпы возобновления были значительно ниже. Густые молодые леса превратились в гораздо более редкие.
Сосны Lodgepole известны своими серотиновыми шишками, которые приспособлены раскрываться в огне и выбрасывать семена, пополняя лес толстым покровом новых деревьев после того, как пламя потухнет. Исторически сложилось так, что интервалы между пожарами в 100-300 лет давали деревьям возможность созреть и создать банк семян.
Но более молодые деревья еще не накопили свои сбережения, поэтому быстрое повторное сжигание денег похоже на открытие банковского счета до того, как средства будут пополнены.
Исследователи также обнаружили, что повторно сожженные леса потеряли значительную емкость хранения углерода. Почти два из трех бревен на лесной подстилке сгорели во время пожаров 2016 года. Эти куски мертвой древесины были поглотителями углерода, хранящими углерод, который дерево поглощало при жизни. При сгорании они выделяют углерод в атмосферу.
Тернер объясняет, что когда старый лес сгорает, лесу требуется около 90 лет, чтобы восстановить утраченный углерод.
«Мы заботимся о хранении и восстановлении углерода, потому что леса играют очень важную роль в глобальном углеродном цикле», - говорит Бразиунас, который до прихода в исследовательскую группу Тернера более семи лет проработал муниципальным пожарным в Оберлине, штат Огайо..
Бразиунас адаптировал модель, ранее созданную сотрудником Тернера, Рупертом Зайдлом, для оценки того, сколько времени потребуется лесу, чтобы восстановить углерод, который он потерял в атмосферу в результате пожаров 2016 года, между гибелью деревьев, потреблением поваленной древесины, а также снижена плотность регенерации деревьев. Она обнаружила, что на это уйдет более 150 лет, если за это время леса не сгорят снова.
«Мы смогли реконструировать, как выглядел лес до того, как случился пожар, сколько в нем было деревьев и насколько они были большими», - говорит Бразиунас.«Поскольку мы также измеряли близлежащие насаждения (деревьев), которые не сгорели, мы могли сравнить, что происходит после повторного сжигания, и отыграть сценарии в модели».
Эта оценка, говорят она и Тернер, представляет собой наилучший консервативный сценарий. С потеплением климата и учащением засух леса, вероятно, будут снова гореть через короткие промежутки времени.
Однако лес уже давно показал себя устойчивым.
«Пейзажи будут выглядеть иначе, чем в прошлом, - говорит Тернер, - но это не значит, что они не будут красивыми. Будут виды, которые приносят пользу, и виды, которые видят свои ареалы». контракт."
"Изменения произойдут, и изменения произойдут быстрее, чем мы думали", - добавляет она. «Мы изучаем, как система реагирует, но мы не знаем, в какой степени она будет устойчива или адаптируется в будущем. Но я не готов списывать это со счетов. В прошлом мы были удивлены."