Nature Geoscience: Возрождение арктических пожаров
Подземные тлеющие пожары вспыхнули в начале 2020 года, способствуя беспрецедентным лесным пожарам, разразившимся весной и летом в Арктике. Необходимы международные усилия для управления меняющейся пожароопасностью в уязвимой Арктике.
Лесные пожары - не новое явление в Арктике; однако пожарный сезон 2020 года начался на два месяца раньше и был намного более тяжёлым, чем обычно. Хотя рост активности пожаров в северных лесах к югу и необычно тёплая зима в Арктике заставили некоторых предположить, что такой всплеск был неизбежен, всё ещё остаётся неуверенность в отношении их источника и их локального и глобального воздействия. Здесь обсуждается, как меняются лесные пожары в Арктике и как опыт местных сообществ и коренных народов будет иметь важное значение при определении того, является ли этот год аномалией или началом нового пожарного режима.
Раннее начало сезона пожаров
Эксперты по лесным пожарам обычно считают, что пожары в самом начале сезона в Арктике - до того, как надземная растительность становится легко воспламеняемой, - вызываются наследием прошлого или «зомби-пожарами». Один из самых интересных аспектов «зомби-пожаров» заключается в том, что они представляют собой продолжение пожара предыдущего вегетационного периода, а не новый источник возгорания, такой как молния или костры. «Зомби-пожары» могут тлеть в богатом углеродом торфе под поверхностью в течение месяцев или лет, часто обнаруживаясь только через дым, выходящий на поверхность, и могут возникать даже в холодные зимние месяцы, несмотря на сильное таяние снегов. Эти типы пожаров в целом плохо изучены, в том числе их влияние на запасы и выбросы парниковых газов и аэрозолей в атмосферу. Однако, если эти пожары, их возрастающая распространённость и большие площади или условия глубинного горения приводят к значительным выбросам, это явится сильной обратной связью в режиме арктических пожаров, которую необходимо учитывать при моделировании климата или в оценках глобального сжигания биомассы.
Пожар в огнестойких ландшафтах
Данные за 2019 и 2020 гг. показывают, что экстремальные температуры обусловливают высыхание и увеличивают доступность поверхностного горючего слоя в Арктике. Новые типы тундровой растительности, включая карликовые кустарники, осоки, травы и мхи, а также поверхностный торф, становятся уязвимыми для горения, и то, что обычно считается «огнестойкими» экосистемами, такими как тундровые болота, топи и болота, начинают гореть (рис. 1). В то время, как лесные пожары в зоне многолетней мерзлоты в северных регионах Сибири не редкость, пожары 2020 года необычны тем, что более 50% обнаруженных пожаров выше 65° с.ш. произошли на многолетней мерзлоте с высоким содержанием льда. Считается, что многолетняя мерзлота, богатая льдом, содержит самые богатые углеродом почвы в Арктике, и её сжигание может ускорить темпы таяния и эмиссию углерода. Горение многолетней мерзлоты, богатой льдом, может привести к образованию выступов и туннелей, что приведет к оседанию, локализованному затоплению и формированию элементов протаивания мерзлоты, в частности, озёр и заболоченных территорий (рис. 1). Такие особенности ландшафта также связаны с большими потоками углерода из слоя мерзлоты в атмосферу, в основном в виде метана, что ещё больше усиливает обратную связь с климатом.
Проблема обнаружения изменений
На современные инструменты моделирования, используемые для прогнозирования сжигания биомассы по всему миру, часто нельзя полагаться в Арктике из-за отсутствия данных. Серьёзные арктические пожары 2020 года подчёркивают срочную необходимость исследования роли «зомби-пожаров» по сравнению с новыми возгораниями и эффективной ассимиляции этой информации в текущих глобальных спутниковых продуктах и базах данных о выбросах. Требуются новые инструменты и подходы для количественной оценки влияния «зомби-пожаров» на поверхностное горение и их источников - будь то сильные наземные пожары в конце лета в Арктике или точечные источники, такие как костры и горение свай.
Спутниковые изображения могут помочь отобразить масштабы и время наземных пожаров, но наземных данных, необходимых для интерпретации этих удалённых изображений, мало. Например, мониторинг изменений высоты поверхности и затопления после этих арктических пожаров будет полезен для понимания устойчивости богатой льдом многолетней мерзлоты к изменяющемуся режиму арктических пожаров. Но не все арктические пожары будут влиять на выбросы углерода одинаково, и будет важно понять, где именно старый углерод, хранящийся в торфе или многолетней мерзлоте, уязвим для горения и изменений окружающей среды после пожаров, что потребует специальных знаний на местах (in situ). Точно также современные подходы к мониторингу сжигания биомассы сосредоточены на надземном топливе, в то время как обнаружение подземных пожаров остается проблемой. Новые геостационарные и полярно-орбитальные спутниковые продукты могут помочь улучшить обнаружение оставшихся пожаров, таких как те, что наблюдались во время арктических пожаров 2020 года, а местная информация о том, что и где горит, будет иметь жизненно важное значение, при включении этих высокоширотных пожаров в исследования пожарной активности в глобальном масштабе.
Глобальный призыв к действию
Это будут колоссальные совместные, всеобъемлющие и междисциплинарные усилия по борьбе с усилением режима арктических пожаров - одни из важнейших. Невозможно понять, как меняется пожарный режим в Арктике без междисциплинарного сотрудничества между различными носителями знаний. Устранение пробелов в нашем нынешнем понимании потребует критического вклада со стороны коренных и местных общин и сотрудничества в научных дисциплинах. Местные сообщества имеют возможность получать доступ к удалённым местам и обеспечивать бесценные долгосрочные наблюдения на местах, включая признаки сохранившихся пожаров в зимние месяцы, направляя скоординированные усилия по всему спектру исследований пожаров, включая управление, экологию и воздействие на климат.
Изменения в пожарном режиме в Арктике будут иметь сильную обратную связь с глобальным климатом, но в какой степени, не будет ясно, пока мы лучше не поймем динамику и полное влияние «зомби» и наземных пожаров на выбросы углерода. Международная и междисциплинарная координация будет иметь важное значение для мониторинга быстрых изменений в этой критически важной экосистеме, но коренные и местные общины, которые первыми испытают такие изменения, должны быть уполномочены возглавить и внести свой вклад в эти усилия по координации. Существующие межправительственные форумы, инвестирующие в защиту Панарктики, в которых коренные народы Арктики выступают в качестве постоянных участников, такие как Арктический совет, хорошо подходят для управления панарктической системой мониторинга пожаров. Для этого потребуются сети мониторинга, охватывающие наземные наблюдения, дистанционное зондирование и модели земной системы, основанные на совместном комплексе знаний с учётом особенностей коренных, традиционных и современных сообществ и экономик Арктики.
Горящая Арктика - это глобальная проблема, требующая глобального решения. Хотя знания коренных народов Севера и Арктики будут иметь решающее значение для любого успеха, мы не можем ожидать, что они возьмут на себя ответственность в одиночку.
