Как пожары меняют облик тундры
Изменение климата тяжело сказывается на тундре, увеличивая вероятность экстремальных засух. В результате частота пожаров в лесах, на болотах и даже на заболоченных территориях продолжает расти. Кроме того, в последние годы северные районы тундры стали более доступными и испытывают негативное воздействие человеческой деятельности.
Экологи из Мюнстерского университета изучают серьёзные последствия пожаров для растительности, почв и некоторых исчезающих видов птиц. Даже спустя десятилетия после пожара воздействие на растительные сообщества остаётся очевидным. Свои результаты они представят на конференции «Ecology Across Borders» в Генте, Бельгия.
Аспирантка Рамона Хайм из рабочей группы профессора Норберта Хёльцеля сравнила два участка на северо-востоке России, где последние пожары произошли 11 и более 30 лет назад. На более молодом участке температура почвы и глубина вечной мерзлоты были значительно выше, а покров лишайников сильно сократился. Напротив, мхи, травы и разнотравье были более обильны по сравнению с контрольными участками.
«Температура почвы на нашем старом участке больше не зависит от пожара, но даже спустя более 30 лет лишайники не восстановились полностью», — говорит Рамона Хайм. «Плотный покров кустарников стал неожиданностью. Обычно пожары препятствуют его формированию, но эти результаты позволяют предположить, что пожары в тундре, напротив, могут его стимулировать».
Изменение структуры растительности имеет долгосрочные последствия для растительных сообществ, микроклимата и животных, зависящих от определённых растений. Например, северным оленям необходимы в рационе специфические лишайники, которых даже спустя десятилетия после пожара становится значительно меньше.
Другой исследователь, Виланд Хайм, изучил влияние учащающихся пожаров на гнездящихся птиц и растительные сообщества водно-болотных угодий в парке «Муравьёвка» в России. Разнообразие птиц и растений фиксировалось на 22 трансектах в районах, горевших годом ранее.
В то время как многие виды растений выиграли от пожаров и образовавшихся экологических ниш, разнообразие видов птиц значительно сократилось. В числе проигравших — птицы, гнездящиеся на земле и в тростниках, которые зависят от особых микроместообитаний.
«Поскольку пожары обычно вспыхивают весной во время сезона размножения, а многие птицы не делают вторую кладку, расширяющиеся и более частые пожары могут иметь серьёзные последствия для их репродукции», — сообщает Виланд Хайм.
Особенно пострадавшим видом является дубровник (Emberiza aureola). Его популяция сократилась на 90% за последние годы. Это первая певчая птица с большим ареалом, занесённая в Красный список МСОП как «находящаяся на грани полного исчезновения». Основная причина — незаконная охота в Китае. Однако более частые и сильные пожары в местах гнездования создают для вида дополнительное давление.
В результате изменения климата и освоения тундры вечная мерзлота тает раньше и глубже, а органические слои высыхают быстрее. Эта биомасса затем легко воспламеняется. После пожара отсутствует изолирующий эффект сгоревшего органического материала, и, как следствие, меняется альбедо — доля света, отражаемого от поверхности. Более тёмные почвы сильнее нагреваются, что вызывает дальнейшее высыхание поверхности, таяние вечной мерзлоты, выделение легковоспламеняющегося органического материала и выброс накопленного метана в атмосферу.
Рамона и Виланд Хайм, которые являются супругами, поддерживают исследования друг друга. Рамона занимается картированием и определением растительных сообществ. Виланд — увлечённый орнитолог, работающий в парке «Муравьёвка» с 2011 года. Вместе они поставили перед собой задачу изучить причины и последствия пожаров в этом чувствительном регионе вечной мерзлоты.