Северные лесные пожары: двадцать лет спустя

Используя многолетние архивы спутниковых данных, исследователи отдела технологий спутникового мониторинга ИКИ РАН составили карту, отражающую гибель лесов от пожаров в северных районах Земли в XXI веке.

Внимание к околополярным территориям сегодня во многом связано с глобальными изменениями климата. Северные леса, в частности, — один из важнейших аккумуляторов и одновременно источников углекислоты, которую растения накапливают за время жизни и отдают после гибели.

Но изучать северные леса и тем более вести их постоянный мониторинг сложно из-за труднодоступности. Поэтому «на помощь» приходят спутники, которые способны наблюдать Землю полностью и делать это постоянно.

Изучением лесов по данным космических аппаратов уже более двух десятилетий занимаются в отделе технологий спутникового мониторинга ИКИ РАН. Здесь и разрабатывают методы обработки данных, и создают их архивы, глубина которых для некоторых типов данных сегодня составляет почти сорок лет. Благодаря этому у исследователей есть возможность не только наблюдать за актуальным состоянием лесов, но и анализировать долговременные изменения.

В работе по изучению пожаров на северных территориях Земли использовались данные спектрорадиометров MODIS на спутниках Terra и Aqua (США) с 2002 по 2021 год. Для исследования были выбраны территории, лежащие выше 60 градусов с.ш., — они получили название «Зона 60». Отдельно внутри них были выделены территории за Северным полярным кругом (66 градусов 33 минуты с.ш.), которые были названы «Зона ПК».

Здесь, по данным MODIS, находится около 582 млн гектаров лесов, в том числе за полярным кругом — 69 млн га (средние значения за 2002–2021 гг.). Если мы говорим о всей «Зоне 60», то 15 % лесов находится на территории Канады, 9 % — США, 10 % — европейских государств и 66 % — России. За полярным кругом в этих странах соответственно находится 15, 10, 17 и 58 % лесов от общей средней площади.

Далее, используя базу данных пожаров, детектированных в северных широтах по всему миру в этот период, и данные MODIS об интенсивности горения, исследователи оценили площади лесов, которые погибли от пожаров, произошедших с 2002 до 2021 гг. и проанализировали, как меняются эти показатели в зависимости от года и от страны. По методикам, разработанным в ИКИ РАН, оценивались площади, пройденные огнем, а также то, насколько серьёзными оказались последствия пожара.

По итогам анализа была построена карта гибели лесов на всех околополярных территориях («Зоне 60») и составлены графики, где представлены доли лесов, погибших от пожаров, в разные годы и на разных территориях («Зона 60» и «Зона ПК»).

Всего в 2002–2021 гг. в «Зоне 60» было зарегистрировано 70 659 пожаров, а в «Зоне ПК» — 5997 пожаров. Вторая половина этого периода оказалась более «пожароопасной»: в «Зоне 60» 33 892 пожара было зафиксировано в период с 2002 по 2011 г. и 36 767 пожаров — с 2012 по 2021 г., а в «Зоне ПК» — соответственно 2395 и 3602 пожара.

В «Зоне 60» пожарами было пройдено 102 млн гектаров лесной территории, а в «Зоне ПК» — 8 млн га. В «Зоне 60» погибло более 22 млн га лесов, а в «Зоне ПК» — более 2 млн га. Опять же, во второе десятилетие (2012-2021 гг.) масштабы гибели были больше, чем в первое, примерно в два раза для обеих зон.

Доля площади погибших лесов от пожара лесов по отношению к пройденной огнем площади для разных стран. Изображение из статьи Д. В. Лозин, Е. А. Лупян, И. В. Балашов, С. А. Барталев, 2023

При этом средний процент гибели лесов за весь анализируемый период сопоставим в России, США и Канаде и существенно ниже в странах северной Европы — в среднем доли площади погибших лесов по отношению ко всей пройденной огнем площади леса в Канаде и США почти в 1,5 раза выше, чем в России, и почти в три раза выше чем в Европе. Однако, если брать более «узкие» временные рамки, то, в частности, в России в 2011–2022 гг. доля лесов, погибших от пожаров, резко выросла, что связано с «аномальными» пожарами 2020 и 2021 гг.

Как подчеркивают авторы, проблема требует дальнейшего изучения. Например, предстоит уточнить зависимость вероятности гибели от интенсивности горения с учетом региональных особенностей. Это необходимо и для борьбы с пожарами, и для более точной оценки количества углекислоты, которая попадает в атмосферу во время горения.

Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации с использованием ресурсов Центра коллективного пользования «ИКИ-Мониторинг».

Результат, изложенный в статье, вошел в список важнейших научных достижений ИКИ РАН в 2023 г.

Тэги

ЦКП