Пожары в Андах вызывают сильную деградацию почв, препятствующую восстановлению экосистем
В сентябре 2018 года лесной пожар охватил почти две тысячи гектаров кустарниковых зарослей на вулкане Пичу-Пичу — экологически значимой территории в перуанских Андах. В отличие от средиземноморских экосистем, где растительность выработала стратегии устойчивости к огню, вулканические почвы Арекипы — одного из самых засушливых регионов мира — не адаптированы к пожарным нарушениям.
Исследовательская группа Университета Мигеля Эрнандеса в Эльче (UMH) собрала и проанализировала образцы почвы с выгоревшей территории на высоте 3700 метров над уровнем моря, чтобы понять, как эти хрупкие экосистемы реагируют на пожары.
Результаты, опубликованные в Spanish Journal of Soil Science, показывают, что через четыре года после пожара сгорание растительности и почвы в сочетании с последующей эрозией вызвали серьёзную потерю органического углерода почвы (SOC) — ключевого элемента её плодородия.
«Перуанские Анды не готовы к лесным пожарам», — предупреждает профессор UMH Хорхе Матайш Соларе, учёный с более чем 30-летним опытом изучения восстановления почв после пожаров. Он подчёркивает, что огонь — это естественная экологическая сила, но его эффекты сильно различаются в зависимости от экосистемы.
Исследование показало, что почва Пичу-Пичу подверглась значительной физической и химической деградации после пожара, что препятствует восстановлению экосистемы. Более того, послепожарная эрозия спровоцировала дополнительную деградацию, снизила содержание глины и ослабила структуру почвы.
Послепожарная гидрофобность и уязвимость почвы
Одна из проблем, выявленных в этих засушливых почвах, — их естественная тенденция отталкивать воду. Это явление связано с характеристиками органического вещества и высоким содержанием песка. Эта гидрофобность сохранилась после пожара, усугубив эрозию. Без растительности, удерживающей влагу, вода стекает по поверхности, а не проникает в почву, ускоряя эрозию.
«В то время как хорошо структурированные и развитые почвы, например средиземноморские, обладают высокой водоудерживающей способностью, молодые вулканические андийские почвы, которые от природы песчаные, теряют эту способность после потери органического вещества из-за пожара», — объясняет исследователь UMH Минерва Гарсия Кармона.
«Вот почему понимание воздействия огня на эти молодые и хрупкие почвы так важно, — добавляет она, — особенно учитывая роль растений, которые образуют горючий материал при пожарах и влияют на деградацию почвы».
Ключевые виды растений и их влияние на деградацию почвы после пожара
Исследование сосредоточено на двух местных видах растений, играющих ключевую роль в экосистеме: Berberis lutea (известный как «пало амарильо дель Перу») и Parastrephia quadrangularis (или «тола»).
Учёные выясняли, оказывает ли пожар разное воздействие на почвы в зависимости от доминирующей растительности. Результаты показали, что на участках, где доминировала Berberis lutea, деградация почвы была сильнее. «Вероятно, это связано с тем, что это более крупное растение с большей биомассой, что усилило эффекты горения», — поясняет Гарсия.
Исследовательская группа UMH имеет большой опыт изучения воздействия пожаров на средиземноморские леса, которые выработали стратегии устойчивости из-за долгой истории воздействия огня. Однако их выводы по Пичу-Пичу подтверждают, что вулканические почвы Арекипы от природы удерживают меньше воды и особенно уязвимы к деградации от огня. Это подчёркивает растущую угрозу, которую пожары представляют для этих экосистем.
Хрупкая экосистема в Андийском вулканическом поясе
Пичу-Пичу расположен в центральной вулканической зоне Анд. Исследователи UMH собрали образцы почвы на высоте около 3700 метров над уровнем моря, где среднегодовое количество осадков составляет всего 385 мм, сконцентрированных в течение трёх-четырёх месяцев. Это делает регион Арекипа «холодной пустыней» с температурным диапазоном от 4 до 18°C. Растительность состоит в основном из кустарников, хорошо адаптированных к засухе.
Из-за ограниченного количества осадков Андийский вулканический пояс является важным источником воды для окружающих территорий. «Хотя Пичу-Пичу в основном покрыт кустарниками, у его подножия растут леса, в которых обитает богатое разнообразие видов растений и животных», — объясняет профессор UMH. Эти предгорья включают леса кеньоа (Polylepis), чьи эндемичные для Перу виды в настоящее время находятся под угрозой исчезновения.
Рост числа пожаров в Перу и последствия изменения климата
В Перу большинство лесных пожаров происходит с июля по октябрь. В сентябре 2024 года спутниковый проект мониторинга Queimadas зафиксировал рекордное количество очагов возгорания в стране — 7037. «В таком регионе, как Арекипа, расположенном в пустынной среде, понимание реакции почвы на новые режимы пожаров крайне важно для оценки устойчивости экосистем к изменению климата», — объясняет исследователь UMH.
Матайш считает, что чем больше мы узнаём, тем лучше можем помочь в разработке стратегий предотвращения и послепожарных мероприятий для смягчения последствий повышения температур и усиления засух.
«Это так же важно в Перу, как в Испании или Калифорнии, — заключает Матайш. — Хотя пожар — это естественное явление, климатический кризис усугубляет эти события, и мы должны сделать всё возможное, чтобы восстановить и защитить эти экосистемы».