горските

Арктическите горски пожари често се случват далеч от населените райони, но последиците от тях се усещат по целия свят. От полеви и лабораторни дейности до въздушни и сателитни мисии, НАСА проучва защо пожарите в бореалните гори и тундрата стават все по-чести и мощни и какво представлява за прогнозите за климата, екосистемите и човешкото здраве.

„Пожарите са естествена част от екосистемата, но това, което наблюдаваме, е ускорен пожарен цикъл: имаме по-чести и по-тежки пожари и с по-обширни изгорени площи“, каза Лиз Хой, бореален изследовател на пожар в Центъра за космически полети. Годард от НАСА в Грийнбелт, Мериленд. Днес той работи по експерименталния проект на НАСА за арктическо-бореална уязвимост (ABoVE), всеобхватна полева мисия, изследваща устойчивостта на арктическите и бореалните екосистеми и общности към промените в околната среда.

Арктическите горски пожари се различават от горските пожари със средна ширина, като тези в Калифорния и Айдахо. От една страна, пожарите, които се случват под 48-ия паралел, често са причинени от човешко действие и се потушават възможно най-бързо, тъй като представляват риск за живота и имуществото. В бореалната гора и тундрата горските пожари се разпалват най-вече от мълния и им е позволено да горят, освен ако не застрашават важна инфраструктура или човешки селища. В резултат на това те често се разпространяват на големи площи и консумират стотици хиляди хектара растителност.

Освен това, за разлика от горските пожари с по-ниска ширина, по-голямата част от въглеродните емисии от арктическите пожари идват от изгаряне на органична почва, а не от изгаряне на дървета и храсти.
„Арктическите и бореалните региони имат много дебели почви с голямо количество органични вещества, поради факта, че почвата е замръзнала или представлява друга форма на ограничение от температурата, тя също е бедна на хранителни вещества, така че съдържанието й не се разлага много "изрази Хой.

Дебелата, богата на въглерод горна повърхност на бореалните гори и тундрата действа като изолатор на вечната замръзналост, вечно замръзналия слой на почвата под органичния почвен слой.
"Когато изгаряте почвата над нея, все едно имате хладилник и отваряте капака: подлежащата вечна замръзналост се размразява, позволявайки на почвата да се разлага и разгражда, така че отделя още повече въглерод в атмосферата", обясни Хой.

Неотдавнашно проучване на програмата ABoVE установи, че за един пожарен сезон в Канада в атмосферата се отделя достатъчно въглерод, за да компенсира половината от целия въглерод, отстранен от атмосферата чрез годишен растеж на дърветата във всички обширни гори на Канада. Следователно горските пожари в Арктика не само са засегнати от глобалното затопляне, което води до по-горещо и сухо сухи лета, създавайки сухи и по-трудни условия, но също така допринася за по-нататъшни климатични промени.

„Понякога чувам:„ В Арктика няма толкова много хора, така че защо да не го оставим да гори, защо има значение? “, Каза Хой. "Но това, което се случва в Арктика, не остава в Арктика; има глобални връзки с промените, които се случват там."

Смяна на пейзажи

Топенето на вечната замръзналост поради пожари причинява слягане на земята и срутване на почвата, създавайки пчелна пита. На места се образуват нови езера. В други получената куха топография, известна като термокарст, изсушава пейзажа. Термокарстът е периглациална топографска формация, подобна на карст, с тази разлика, че депресиите се получават от селективното сливане на вечната замръзналост.

„Дали зоната, засегната от пожара, се възстановява или се превръща в топографска депресия, зависи от количеството подземен лед, намерен под земята“, казва Го Ивахана, изследовател на вечната замръзналост от Университета на Аляска във Феърбанкс, който работи по проекта ABoVE. "Други играещи фактори са тежестта на въздействието, причинено от пожара върху органичния слой на повърхността и климата, който районът изпитва след пожара."

В допълнение към промяната на пейзажи, които не са били нарушавани в продължение на хиляди години, изчезването на вечната замръзналост означава и непоправимата загуба на исторически запис.

"Както при ледените ядра в Антарктида и Гренландия, ние изучавахме промените във водните изотопи, съдържанието на газ и ледената структура на вечната замръзналост, за да разберем какво се е случило в миналото", каза Го Ивахана. „Симулационни техници и специалисти по пожар прогнозират увеличен брой бореални и тундрови пожари в бъдеще, което ще увеличи размразяването на вечната замръзналост, като по този начин ще загуби палеоинформацията, която съдържа.“

В крайна сметка промените в хидрологичните процеси, заедно с начина, по който огънят променя разпространението на растителните видове, променят местните екосистеми.

„След интензивен пожар можем да наблюдаваме промени в общия състав на растителността“, каза Хой. "Това ще засегне видовете бозайници, способни да живеят там, както и начина, по който хората използват земята, например за лов."

Два от основните видове дивеч в Аляска са карибуто и лосът и те реагират много различно на изгорени пейзажи. През първите десетилетия след голям пожар стада лосове се преместват в засегнатата зона в търсене на младата растителност, която расте отново. Но Карибу, чийто хранителен режим е силно зависим от бавнорастящите повърхностни лишеи, които се възстановяват дълго, е силно повреден от пожари.

"Една от основните опасения по отношение на управлението на дивата природа е, че пожарите могат да ограничат обхвата на карибу", каза Алисън Йорк, координатор на консорциума за пожарни науки в Аляска в университета в Аляска.

Въздействие върху здравето

Горските пожари отделят големи количества частици, които са вредни за сърдечно-белодробната система и могат да бъдат пренесени върху обширни територии под действието на вятъра.

„Чуваме много за въздействието на пожарите върху здравето, но всички тези проучвания идват от разследване на едно, обикновено кратко събитие“, каза Татяна Лобода, професор в Университета на Мериленд в Колидж Парк. "В бореалния горски регион пожарите са много чести, много големи и произвеждат много дим. Дори хората, които не живеят наблизо, са изложени за значителен период от време, година след година.".

Loboda наскоро стартира проект чрез програмата ABoVE, за да проучи как излагането на частици от горски пожари влияе върху здравето на хората в Аляска, щат, който е издал повече от 30 аларми за качеството на въздуха само през пожарния сезон. Въпреки че проучването на Лобода е ограничено до Аляска, горските пожари засягат общественото здраве по целия свят.

„Пожарите се случват през топлите месеци, когато хората прекарват много време на открито, особено коренното население, което се занимава с жизнени дейности като лов и риболов“, каза Лобода, която планира да сравни излагането на местните общности на горските пожари с въздействие върху здраве. „Липсва им видът защита, който биха получили от това да бъдат на закрито с климатик и затворени прозорци.

За своето проучване Лобода ще използва досиета за хоспитализация от Министерството на общественото здраве на Аляска, за да анализира колко хора се разболяват по време на пожарния сезон. Също така ще анализирате данни от спътници на НАСА, които, в комбинация с компютърни модели, ще ви позволят да създадете подробен запис на изгаряне в ежедневен мащаб, както и изчерпателна инвентаризация на видовете горива, като вида на изгаряната зеленина в комбинация с интензивността на огъня определя количеството частици, които се създават.

"През последните 20 години имаме регистрирани трите най-големи пожарни сезона в Аляска и това се случва по едно и също време населението се увеличава," каза Лобода. "Колкото по-разпръснати са хората, толкова по-вероятно е някой да бъде засегнат през цялата година.".

Написано от Мария Хосе Виняс, Екип за наука за Земята на НАСА