Российские исследователи обнаружили в почве Эвенкии «тепловые аномалии», сохраняющиеся после пожаров, которые произошли от 15 до 20 лет назад. Это увеличивает протаивание мерзлоты в летнее время в два раза. Работа ученых опубликована в журнале Forests.

Каждый год в России случаются пожары на огромных территориях. На сегодняшний день огнем в нашей стране охвачены 300 тысяч гектаров лесов, значительная часть которых находится рядом с вечной мерзлотой. Эти пожары уничтожают не только деревья, но и почву из мха и лишайника. При этом лишайники восстанавливаются десятки лет. Оставшись без растительного покрова, земля начинает прогревается летом и мерзлотные слои оттаивают все сильнее. На таких территориях образуются «тепловые аномалии», которые влияют на состояние почвы в долгосрочной перспективе.

Сотрудники Института леса им. В.Н. Сукачева Красноярского научного центра СО РАН вместе с коллегами из Сибирского федерального университета и Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН провели анализ последствий деградации верхнего слоя почвы из-за пожаров в Эвенкии. Авторы использовали данные спутникового мониторинга и выяснили, что за последние 20 лет лесные пожары повредили более 20% покрытой лесом площади этой местности — примерно 12 миллионов гектар лиственничных лесов. Среднее количество возгораний за последние десять лет в этой области выросло в шесть раз: с 44 очагов в год до 299, а площадь возросла в десять раз.

После каждого пожара на участке остаются заметные повреждения не только деревьев, но и почвы. Ученые показали, что тепловые аномалии на мерзлотных гарях наблюдаются даже через 15 лет после пройденного пожара. При этом изменяется тепловой режим сгоревших территорий, что в свою очередь влияет на состояние верхних горизонтов почвы и повышает глубину протаивания в летний период.

Авторы создали математическую модель, которая позволяет оценить влияние тепловых аномалий поверхности на более глубокие слои мерзлоты. Моделирование показало, что глубина сезонного талого слоя на послепожарных территориях повышается на 30-50% по сравнению со статистической нормой. Почва при этом оттаивает на полметра глубже, чем до пожара. Такое протаивание почвы может помогать росту уцелевших деревьев, у них увеличивается прирост, потому что корневая система может более глубоко проникать в подтаявшие слои. Но стабильность мерзлотных экосистем при этом нарушается. Из-за этого такие зоны могут даже превратиться в болота.

По словам исследователей, в связи с прогнозируемым изменением климата, увеличением числа пожаров и повышением их активности в северных лесах, термические аномалии, скорее всего, будут все больше влиять на экосистемы региона. Более того, на восстановление северного древостоя уходит около 50 лет. Пока не до конца понятно, как будет вести себя лес, выросший вновь на аномальном участке мерзлоты. Авторы работы намерены выяснить это в следующих исследованиях.