Исследователи из Канады, России и США выяснили, как лесные пожары влияют на количество органического вещества и питательных элементов в водотоках на территории Среднесибирского плоскогорья. Ученые показали, что лесные пожары могут повлиять на продуктивность не только рек, но и морей акватории Северного Ледовитого океана. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.

Каждый год реки Арктики приносят в Северный Ледовитый океан примерно 35 миллионов тонн органических соединений. Эти соединения в речном стоке в основном появляются из почв лесов в бассейнах рек. В последние годы из-за изменения климата и человеческой деятельности на территории северной Евразии растет количество и интенсивность пожаров. При этом также наблюдается постепенное разрушение вечной мерзлоты, которое влияет на способность лесных почв удерживать органические и неорганические соединения. Исследования реакции водосборных бассейнов Арктической зоны на происходящие изменения остаются все еще достаточно редкими и противоречивыми.

Исследователи из Института леса им. В. Н. Сукачева КНЦ СО РАН вместе с коллегами из Северной Америки опубликовали результаты исследований химического состава малых рек Эвенкии, где лиственничные леса растут на вечной мерзлоте. В качестве объектов исследования ученые выбрали водосборные бассейны, через которые от одного до ста лет назад прошли пожары. Авторы выяснили, что после лесных пожаров в водотоках наблюдается рост концентраций неорганических форм азота и значительный спад количества растворенного органического углерода.

Такой анализ для рек Среднесибирского плоскогорья исследователи выполнили впервые. Они провели эксперименты по внесению различных форм минеральных удобрений, чтобы выяснить биологический отклик водных экосистем на лесной пожар. Авторы показали, что сообщества бактерий в реках переключаются с поглощения органической формы азота на нитратную форму. При этом именно нехватка доступного органического субстрата ограничивает их способность поглощать азот.

Увеличение частоты пожаров в северных лесах и деградация мерзлоты может повлечь, согласно прогнозам исследователей, сокращение выноса растворенного органического вещества и повышение количества азота в реках, которые впадают в Северный Ледовитый океан. Это, в свою очередь, приведет к изменениям качества воды. Последствия роста концентраций нитратов более сложны. С одной стороны, наблюдаемые концентрации азота показывают ухудшение качества вод по этому параметру. С другой, избыток азота может привести к росту продуктивности водоемов.