Лесные пожары как фактор деградации земель и угроза почвенным экосистемам и торфяникам

Прямое и косвенное воздействие лесных пожаров значительно интенсифицирует процессы деградации земель и может выступать триггером опустынивания. Этот эффект реализуется через комплекс взаимосвязанных механизмов: усиление эрозии, вторичное засоление, уплотнение поверхности и критическое снижение биоразнообразия почв. Послепожарная эрозия резко возрастает из-за уничтожения защитного растительного и подстилочного покровов, что обнажает почву для разрушительного воздействия дождевых капель и поверхностного стока, как показано на Рис. 5.8. Интенсивность пожара также напрямую влияет на структурные и влагоудерживающие свойства почвы, которые деградируют вследствие сгорания органического вещества и возможного формирования водоотталкивающих (гидрофобных) слоёв.

Избирательный вынос наиболее ценных органических частиц низкой плотности приводит к потере ключевого субстрата для жизни, а интенсивная эрозия может физически вымывать или выдувать почвенные организмы даже из глубоких горизонтов. Усиленное испарение с обнажённой поверхности часто ускоряет процессы вторичного засоления, создавая дополнительный физиологический стресс для уцелевшей биоты. Хотя пожары традиционно ассоциируются со средиземноморским климатом, они являются глобальным феноменом, характерным также для бореальных лесов и, что особенно критично, для торфяных экосистем.

Торфяники, где накапливается частично разложившееся органическое вещество на протяжении тысячелетий, представляют собой важнейший резервуар почвенного углерода. В бореальных регионах пожары – естественный компонент с историческими интервалами в 60-475 лет, однако антропогенные факторы, такие как осушение и прямое поджигание, увеличили их частоту в десятки раз. Карта пожарной активности в Европе (Рис. 5.11) наглядно демонстрирует масштабы этого явления. Несмотря на то, что торфяники занимают лишь около 3% суши, в них депонировано 15-30% мирового запаса почвенного углерода.

Пожары на торфяниках, как показали события на Борнео в 1997 году, способны вызвать колоссальные выбросы парниковых газов. Основу этих экосистем образуют сфагновые мхи (более 350 видов), способные удерживать воды в 20 раз больше собственного веса. По мере роста новые слои мха формируют живую подушку, а старые спрессовываются в торф. При снижении уровня грунтовых вод возникают тлеющие подземные (торфяные) пожары, способные длиться годами, а даже незначительная подсушка может привести к возгоранию поверхностной растительности (Рис. 5.9). Тепловое воздействие может вызывать характерное «отбеливание» сфагнума без его полного сгорания, формируя специфические белые кочки, известные как «сфагновые барашки» (Рис. 5.10).

Предполагается, что воздействие на биоту торфяников – от микробов и беспозвоночных до позвоночных – в целом аналогично воздействию на минеральные почвы, однако эмпирических данных крайне мало. Учитывая, что торфяники часто представляют собой олиготрофные (бедные питательными веществами), кислые среды с высокой долей эндемичных видов, пожары могут приводить к непропорционально высоким и необратимым потерям биоразнообразия. Это подчёркивает острую необходимость целенаправленных исследований для понимания специфических последствий и экологических механизмов в этих углеродоёмких и уязвимых экосистемах.

Что касается будущих рисков, то хотя лесные пожары и являются естественным процессом, их основным драйвером сегодня выступает антропогенная деятельность. Для мониторинга этой угрозы в масштабах Европы была создана Европейская информационная система о лесных пожарах (EFFIS). Прогнозирование частоты, масштабов и интенсивности пожаров в условиях изменения климата остаётся сложной научной задачей. Один из модельных прогнозов, представленный на Рис. 5.12, демонстрирует существенные региональные различия, указывая на значительный рост пожарной активности на большей части Европы в течение XXI века. Эта тенденция подчёркивает возрастающие вызовы для охраны окружающей среды, устойчивого управления земельными ресурсами и сохранения критически важных почвенных и торфяных экосистем.

Сведения об авторах и источниках:

Авторы: Rebekka Artz, The Macaulay Land Use Research Institute, UK Dimos Anastasiou, Bio4met, Greece Dominique Arrouays, L’Institut National de la Recherche Agronomique, France Ana Catarina Bastos, Cranfield University, UK Anna Bendetti, Istituto Sperimentale per la Nutrizione delle Piante.

Источник: European Atlas of Soil Biodiversity.

Данные публикации будут полезны студентам и аспирантам биологических и экологических специальностей, почвоведам, экологам-практикам, а также всем, кто интересуется основами почвенного биоразнообразия и функционирования наземных экосистем.