Спутниковые снимки можно использовать для восстановления леса после пожара

Красноярские учёные научились предсказывать восстановительные процессы лесов после пожара при помощи спутниковых снимков. Метод был опробован на территории Забайкальского края.

Оказалось, что возобновлению лесов в данном регионе мешает засушливый климат и часто повторяющиеся пожары. Результаты исследования опубликованы в журнале Environmental Research Letters.

В России ежегодно горит около десяти миллионов гектар леса. Чаще всего пожары возникают в Сибири. Один из самых высоких уровней пожарной активности наблюдается в Забайкальском крае. Естественное восстановление древостоев происходит долго и зависит от типа сгоревшего леса, вида и интенсивности пожара и площади его распространения, климатических условий, свойств почв, влажности и многих других факторов. У каждой территории есть свои особенности, влияющие на время восстановления леса после пожаров.

Коллектив учёных из нескольких красноярских и британских научных организаций, в том числе Института леса имени В. Н. Сукачёва Красноярского научного центра СО РАН, использовал данные дистанционного зондирования Земли для определения успешности возобновления леса на нарушенных пожарами участках.

Учёные провели мониторинг пройденных огнём территорий Забайкальского края и продемонстрировали, что по спутниковым данным можно отслеживать и предсказывать восстановительные процессы. В ходе работы было продемонстрировано, что возобновление лесов занимает десятки лет, а в Забайкальее оно существенно затруднено в связи с засушливыми условиями.

Чтобы понять, от чего будет зависеть успешность лесовозобновления, учёные проанализировали ряд факторов. В исследовании учитывались интенсивность пожара, состояние леса перед возгоранием, рельеф местности и аномалии температуры поверхности почвы.

Исследователи отметили, что именно высокая частота пожаров и повышенная температура грунта препятствуют возобновлению. Чем сильнее выгорел лес, тем дольше он восстанавливается.

Для оценки степени воздействия пожаров на леса и мониторинга их развития после пожара использовались данные дистанционного зондирования земли и материалы наземного мониторинга. На основе спутниковых снимков учёные оценили площадь лесных земель, нарушенных пожаром. На пробных площадях, где велись наземные исследования, они определяли высоту, возраст и жизненное состояние молодого поколения деревьев.

Учёные выяснили, что успешному возобновлению забайкальского леса препятствуют несколько причин. Во-первых, температура почвы на гарях достигает шестидесяти градусов, что приводит к низкой выживаемости молодых деревьев, термическому стрессу и их усыханию.

Количество подроста недостаточно для успешного лесовозобновления и на сухих почвах. Из-за недостатка влаги и питательных веществ между растениями идет жесткая конкуренция. Затрудняет появление всходов деревьев и злаковая растительность. Она разрастается на гарях и задерняет почву.

Кроме того, после крупных возгораний в почве не остаётся семян. Можно суммировать, что пожары приводят к снижению регенерации лесов из-за выгорания органического вещества на поверхности почвы, её обеднения и иссушения, а также разрастания травы.

Повторные пожары -- ещё одна проблема для восстановления, мешающая возобновляться лесам в Забайкалье. Даже если новые всходы появились, то через некоторое время они снова могут погибнуть в огне. Повторные пожары часто приводят к полной гибели деревьев и впоследствии к трансформации лесов в степи.

-- В Забайкальском крае частота пожаров очень высокая, один и тот же участок может прогорать два раза в год. Это достаточно уникальный регион, он очень засушливый, там мало зимних осадков, и почва не увлажняется за счёт снега. Это приводит к тому, что весной регион очень сильно горит. Мы посмотрели, как с помощью спутниковых данных можно оценить успешность лесовозобновления после пожаров, и какие факторы являются определяющими для этого процесса. Впоследствии можно будет прогнозировать восстановление лесов после пожаров на определенных территориях», -- рассказала кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории лесной пирологии Института леса Елена Кукавская.

Исследователь также отметила, что восстановлению лесов можно помочь, к примеру, высаживая деревья. В южных районах Забайкальского края, где возможен перегрев почвы, затенение может повысить выживаемость саженцев.

В то же время необходимо усилить меры по предотвращению возникновения и распространения пожаров. Учёные отмечают, что в первую очередь надо проводить мероприятия по противопожарной пропаганде среди местного населения, обустраивать противопожарные барьеры, разрывы, минерализованные полосы, особенно вблизи населённых пунктов и лесных культур.

Работа проводилась при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и Совета по исследованию окружающей среды Великобритании.