Лісові пожежі в Арктиці часто горять далеко від населених пунктів, але їх наслідки відчуваються у всьому світі.

Центром космічних польотів Годдарда НАСА

змінюють

Від польових та лабораторних робіт до повітряних кампаній та супутників NASA вивчає, чому бореальні ліси та пожежі в тундрі стали частішими та потужнішими, і що це означає для прогнозування клімату, екосистем та здоров'я людини.

"Пожежі є природною частиною екосистеми, але те, що ми спостерігаємо, - це прискорений цикл пожеж: ми отримуємо частіші і сильніші пожежі, а більші площі спалюються", - сказала Ліз Хой, дослідник бореального вогню з Центру космічних польотів. Годдард НАСА. у Грінбелті, штат Меріленд. Сьогодні він працює з Арктично-бореальним експериментом вразливості НАСА (ARRIBA), всеосяжною польовою кампанією, яка перевіряє стійкість арктичних та бореальних екосистем та суспільств до змін навколишнього середовища. .

Арктичні лісові пожежі відрізняються від пожеж середньої широти, таких як пожежі в Каліфорнії та Айдахо. З одного боку, пожежі в нижній частині 48 часто розводяться людьми і гасяться якомога швидше, створюючи ризик для життя та майна. У бореальному лісі та тундрі лісові пожежі запалюються переважно блискавками, і, як правило, дозволяється горіти, якщо вони не загрожують важливій інфраструктурі чи населеним пунктам. В результаті вони часто ростуть і споживають сотні тисяч гектарів рослинності.

Крім того, на відміну від пожеж на нижчих широтах, більша частина викидів вуглецю внаслідок пожеж в Арктиці відбувається від спалених органічних грунтів, а не від спалених дерев та чагарників.

"Арктичний і бореальний регіони мають дуже товсті ґрунти з великою кількістю органічного матеріалу, оскільки ґрунт замерзлий або обмежений температурою і в іншому випадку бідний поживними речовинами, його вміст не сильно розкладається", - сказав Хой.

Густий багатий вуглецем верхній шар грунту бореальних лісів і тундри виконує функцію ізоляції для вічної мерзлоти, вічно замерзлого шару ґрунту під поверхневим органічним килимком.

"Коли ви спалюєте грунт зверху, це все одно, що у вас є холодильник і ви відкриваєте кришку: вічна мерзлота внизу відтає, і ви дозволяєте грунту розкладатися і розкладатися, отже ви викидаєте в атмосферу ще більше вуглецю". Сказав сьогодні.

Нещодавнє дослідження ABoVE показало, що один сезон пожежі в Канаді викидав в атмосферу стільки вуглецю, що склав половину всього вуглецю, що виводиться з атмосфери завдяки щорічному зростанню дерев у всіх величезних лісах Канади. Тому на лісові пожежі в Арктиці впливає не тільки глобальне потепління, яке призводить до більш спекотного та посушливого літа, створюючи сухі та крихітні умови, а й сприяючи подальшим змінам клімату.

"Іноді я чую, що там, в Арктиці, не так багато людей, то чому ми не можемо просто дати їй згоріти, чому це важливо?", - сказав Хой. "Але те, що відбувається в Арктиці, не залишається в Арктиці: існують глобальні зв'язки зі змінами, що відбуваються там".

Зміна ландшафтів

Танення вічної мерзлоти, спричинене вогнем, призводить до того, що земля тоне, а грунт руйнується, створюючи сотовий ландшафт. Подекуди утворюються нові озера. В інших, отримана порожниста топографія, відома як термокарст, висушує ландшафт.

"Чи постраждалий від пожежі район відновиться або рухатиметься до просідання, залежить від того, скільки підземного льоду знаходиться під землею", - сказав Го Івахана, дослідник вічної мерзлоти в Університеті Аляски, Фербенкс, який працює з ABoVE. "Іншими чинниками є те, наскільки серйозно пожежа пошкоджує верхній шар ґрунту та клімат, який відчуває згоріла область після пожежі".

Окрім зміни ландшафтів, які не порушувались тисячоліттями, зникнення вічної мерзлоти означає також непоправну втрату історичних даних.

"Як і у випадку з крижаними ядрами в Антарктиді та Гренландії, ми розглянули зміни в ізотопах води, вмісті газу та структурі льоду вічної мерзлоти, щоб зрозуміти, що трапилося в минулому", - сказала Івахана. «Спеціалісти та модельєри пожеж прогнозують більше пожеж у бореальному та тундровому середовищі в майбутньому; це покращить відтавання вічної мерзлоти, а отже, інформація про палео, що міститься у вічній мерзлоті, буде втрачена ».

Зміни гідрологічних процесів, а також те, як вогонь змінює розподіл видів рослин, в кінцевому рахунку змінюють місцеві екосистеми.

"Після сильної пожежі ми можемо спостерігати зміни в загальному складі рослинності на землі", - сказав Хой. "Це змінить види ссавців, які можуть там жити, і те, як люди можуть використовувати землю, наприклад, для полювання".

Два основних види дичини на Алясці, карібу і лось, по-різному реагують на спалені ландшафти. Протягом перших десятиліть після великої пожежі стада лосів рухаються в цю місцевість у пошуках молодої рослинності, що відростає. Але карібу, дієти якого в значній мірі покладаються на повільно зростаючі поверхневі лишайники, які довго відновлюються, постраждали від пожеж.

"Одне з головних занепокоєнь з точки зору управління дикими тваринами полягає в тому, що пожежі можуть обмежити ареал карибу", - сказала Елісон Йорк, координатор консорціуму пожежних наук Аляски при Університеті Аляски.

Вплив на здоров'я

Лісові пожежі виділяють велику кількість твердих частинок, які завдають шкоди дихальній та серцево-судинній системах і можуть широко подорожувати за вітром.

"Ми багато чуємо про вплив пожеж на здоров'я, але всі ці дослідження походять від досліджень, проведених в результаті однієї загальної короткочасної пожежі", - сказала Тетяна Лобода, професор Університету штату Меріленд, Колледж-Парк. «У бореальному лісовому регіоні пожежі дуже поширені, дуже великі і викликають багато диму. Навіть люди, які не мешкають поблизу, піддаються значному періоду з року в рік.

Нещодавно Лобода запустила проект через ABoVE, щоб вивчити, як вплив частинок лісових пожеж впливає на здоров'я людей на Алясці - штаті, який видав понад 30 рекомендацій щодо якості повітря протягом цьогорічного пожежного сезону. Хоча дослідження Лободи обмежене Аляскою, лісові пожежі впливають на здоров'я населення у всьому світі.

"Пожежі трапляються в теплі місяці, коли люди проводять багато часу на свіжому повітрі, особливо корінні жителі, які займаються натуральними видами діяльності, такими як риболовля та полювання", - сказала Лобода, яка планує порівняти вплив місцевих громад на пожежі в лісовому господарстві з результатами здоров'я. "Їм бракує будь-якого виду захисту, який вони могли б отримати, перебуваючи всередині з увімкненим кондиціонером і закриваючи вікна".

Для свого дослідження Лобода використовуватиме записи госпіталізації Департаменту охорони здоров’я Аляски, щоб проаналізувати, скільки людей хворіє під час пожеж. Ви також проаналізуєте супутникові дані NASA, які в поєднанні з комп'ютерними моделями дозволять вам створювати детальний запис про горіння щоденно, а також всебічний опис видів палива, типу рослинності, що поєднується з інтенсивністю вогонь визначає, скільки частинок створюється.

"За останні 20 років у нас було зареєстровано три найбільші сезони пожеж на Алясці, і це відбувається одночасно із зростанням населення", - сказала Лобода. "Чим більше людей розповсюджується, тим більша ймовірність, що когось це постраждає десь у даному році".