Разнообразие растений в якутской тундре сократилось на 30% после пожаров
03.03.2023
Видовое богатство сообществ зональной растительности на севере Якутии сократилось примерно на 30% после природных пожаров в национальном парке "Кыталык".
"Огонь уничтожил практически весь напочвенный покров - те самые мхи и лишайники, которые играют роль одеяла, защищающего мерзлоту от воздействия солнечных лучей. <…> Как и на лесных гарях, в первые годы после пожара на влажной почве разрастается пионерный вид печеночника маршанция, которая вместе с другими видами мхов соответствующей экологии на второй год дала покрытие до 70%. В целом видовое богатство сообщества снизилось приблизительно на 30%", - сообщила ТАСС кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института биологических проблем криолитозоны Сибирского отделения Российской академии наук, научный сотрудник нацпарка Елена Троева. Таким образом, произошла смена состава и доминантов сообщества растений.
Среди пионерных растений, которые первыми появились на местах пожаров, также отмечены иван-чай узколистный и появившийся на второй год пепельник болотный.
"Главную роль в постпирогенном сообществе (сформированном после природных пожаров - прим. ТАСС) взял на себя вейник Хольма, поэтому его можно назвать сукцессионным эксплерентом - растением, которое дает вспышку на нарушенных местообитаниях при отсутствии конкуренции со стороны других видов", - сказала Троева. Она уточнила, что на второй год показатели обилия этого вида возросли с 10 до 50%.
Предварительный анализ фауны насекомых также показал заметные изменения в качественном и количественном составе, что ожидаемо в изменившихся условиях среды обитания.
"Думаем, видовой состав и показатели обилия насекомых и паукообразных могут служить показателем степени нарушенности тундровых биогеоценозов. На гарях отмечены гнезда и выводки трех видов птиц из отрядов воробьинообразных и ржанкообразных, привлеченных обилием насекомых. Мы также отметили, что сочная трава привлекает на гари овцебыков, которые также вносят свою лепту в трансформацию тундры после пожаров", - сказала Троева.
По предварительным данным, уже сейчас можно судить о степени изменения арктической экосистемы. Ученые планируют продолжать исследования и изучать процессы восстановления. Для этого проанализируют различные показатели, включая данные космической съемки и обследования беспилотниками. Будет проведено наблюдение за динамикой восстановления мохового покрова как определяющего фактора стабилизации многолетнемерзлых грунтов и дыхания почв.
Ученые намерены оценить и степень воздействия копытных. Эти данные могут быть использованы в моделях глобального изменения климата и при разработке региональной системы социального, экономического и экологического развития.
В 2019-2021 годах в национальном парке "Кыталык" и возле него произошло пять природных пожаров площадью от нескольких сотен до нескольких тысяч га. После случившегося ученые занялись исследованием зональной растительности - тех сообществ флоры, которые характерны именно для субарктической тундры.
Влияние на мерзлоту
Еще один вопрос, которым занимаются ученые в Арктике - это влияние пожаров на вечную мерзлоту. Отмечено, что ландшафтные пожары запускают эрозионные процессы в почвах: верхний покров тундры, оставшись без защиты растений, прогревается быстрее и на большую глубину, что приводит к значительной деградации мерзлоты.
"Если говорить о почвах, то на второй год после пожара глубина сезонного протаивания увеличилась в 2,8 раза по сравнению с нетронутыми участками тундры. Это значительно выше аналогичных показателей, приводимых для мерзлотных лесных почв центральной Якутии, где этот показатель увеличивается в 1,5-2 раза", - рассказал главный научный сотрудник института, доктор биологических наук Александр Чевычелов.
Ученые объясняют зафиксированную степень протаивания как минимум двумя факторами: наличием многолетней льдистой мерзлоты и относительной приподнятостью поверхности по сравнению с окружающей низменной равниной.
При этом процесс протаивания сопровождался автоматическим увеличением влажности почвы за счет вытаивания влаги. "Уже в первый год отмечены криогенные процессы, изменения в рельефе вследствие таяния мерзлоты. Мы отметили появление трещин, проседание грунта и заполнение провалов водой", - добавил Чевычелов.
Таяние вечной мерзлоты
Согласно исследованиям последних лет, таяние мерзлых грунтов в Арктической зоне вследствие потепления климата приводит к высвобождению огромного количества метана и углекислого газа, усугубляя глобальные климатические изменения. Во время природных пожаров эти процессы критически ускоряются.
Кроме того, по прогнозам ученых, повышение температуры верхних горизонтов криолитозоны, которая занимает 65% территории страны, вызовет потерю устойчивости оснований зданий и инженерных сооружений. Эти процессы уже интенсивно происходят: число деформированных зданий приблизилось к 40%.
Криогенные факторы являются причиной 23% отказов технических систем нефтегазовой отрасли и 29% потери добычи углеводородов. Потенциальный ущерб для зданий и сооружений от таяния мерзлоты в Арктической зоне Российской Федерации оценивается в 5-7 трлн рублей до 2050 года, в том числе 700 млрд рублей - жилому фонду.
Изучение сибирскими учеными температурной динамики мерзлых грунтов в постпирогенных ландшафтах в субарктической тундре показывают сохраняющиеся в течение многих лет тепловые аномалии в мерзлоте.
Источник: ТАСС
"Огонь уничтожил практически весь напочвенный покров - те самые мхи и лишайники, которые играют роль одеяла, защищающего мерзлоту от воздействия солнечных лучей. <…> Как и на лесных гарях, в первые годы после пожара на влажной почве разрастается пионерный вид печеночника маршанция, которая вместе с другими видами мхов соответствующей экологии на второй год дала покрытие до 70%. В целом видовое богатство сообщества снизилось приблизительно на 30%", - сообщила ТАСС кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института биологических проблем криолитозоны Сибирского отделения Российской академии наук, научный сотрудник нацпарка Елена Троева. Таким образом, произошла смена состава и доминантов сообщества растений.
Среди пионерных растений, которые первыми появились на местах пожаров, также отмечены иван-чай узколистный и появившийся на второй год пепельник болотный.
"Главную роль в постпирогенном сообществе (сформированном после природных пожаров - прим. ТАСС) взял на себя вейник Хольма, поэтому его можно назвать сукцессионным эксплерентом - растением, которое дает вспышку на нарушенных местообитаниях при отсутствии конкуренции со стороны других видов", - сказала Троева. Она уточнила, что на второй год показатели обилия этого вида возросли с 10 до 50%.
Предварительный анализ фауны насекомых также показал заметные изменения в качественном и количественном составе, что ожидаемо в изменившихся условиях среды обитания.
"Думаем, видовой состав и показатели обилия насекомых и паукообразных могут служить показателем степени нарушенности тундровых биогеоценозов. На гарях отмечены гнезда и выводки трех видов птиц из отрядов воробьинообразных и ржанкообразных, привлеченных обилием насекомых. Мы также отметили, что сочная трава привлекает на гари овцебыков, которые также вносят свою лепту в трансформацию тундры после пожаров", - сказала Троева.
По предварительным данным, уже сейчас можно судить о степени изменения арктической экосистемы. Ученые планируют продолжать исследования и изучать процессы восстановления. Для этого проанализируют различные показатели, включая данные космической съемки и обследования беспилотниками. Будет проведено наблюдение за динамикой восстановления мохового покрова как определяющего фактора стабилизации многолетнемерзлых грунтов и дыхания почв.
Ученые намерены оценить и степень воздействия копытных. Эти данные могут быть использованы в моделях глобального изменения климата и при разработке региональной системы социального, экономического и экологического развития.
В 2019-2021 годах в национальном парке "Кыталык" и возле него произошло пять природных пожаров площадью от нескольких сотен до нескольких тысяч га. После случившегося ученые занялись исследованием зональной растительности - тех сообществ флоры, которые характерны именно для субарктической тундры.
Влияние на мерзлоту
Еще один вопрос, которым занимаются ученые в Арктике - это влияние пожаров на вечную мерзлоту. Отмечено, что ландшафтные пожары запускают эрозионные процессы в почвах: верхний покров тундры, оставшись без защиты растений, прогревается быстрее и на большую глубину, что приводит к значительной деградации мерзлоты.
"Если говорить о почвах, то на второй год после пожара глубина сезонного протаивания увеличилась в 2,8 раза по сравнению с нетронутыми участками тундры. Это значительно выше аналогичных показателей, приводимых для мерзлотных лесных почв центральной Якутии, где этот показатель увеличивается в 1,5-2 раза", - рассказал главный научный сотрудник института, доктор биологических наук Александр Чевычелов.
Ученые объясняют зафиксированную степень протаивания как минимум двумя факторами: наличием многолетней льдистой мерзлоты и относительной приподнятостью поверхности по сравнению с окружающей низменной равниной.
При этом процесс протаивания сопровождался автоматическим увеличением влажности почвы за счет вытаивания влаги. "Уже в первый год отмечены криогенные процессы, изменения в рельефе вследствие таяния мерзлоты. Мы отметили появление трещин, проседание грунта и заполнение провалов водой", - добавил Чевычелов.
Таяние вечной мерзлоты
Согласно исследованиям последних лет, таяние мерзлых грунтов в Арктической зоне вследствие потепления климата приводит к высвобождению огромного количества метана и углекислого газа, усугубляя глобальные климатические изменения. Во время природных пожаров эти процессы критически ускоряются.
Кроме того, по прогнозам ученых, повышение температуры верхних горизонтов криолитозоны, которая занимает 65% территории страны, вызовет потерю устойчивости оснований зданий и инженерных сооружений. Эти процессы уже интенсивно происходят: число деформированных зданий приблизилось к 40%.
Криогенные факторы являются причиной 23% отказов технических систем нефтегазовой отрасли и 29% потери добычи углеводородов. Потенциальный ущерб для зданий и сооружений от таяния мерзлоты в Арктической зоне Российской Федерации оценивается в 5-7 трлн рублей до 2050 года, в том числе 700 млрд рублей - жилому фонду.
Изучение сибирскими учеными температурной динамики мерзлых грунтов в постпирогенных ландшафтах в субарктической тундре показывают сохраняющиеся в течение многих лет тепловые аномалии в мерзлоте.
Источник: ТАСС