Анализ последствий лесных пожаров на Аляске показал, что в долгосрочном плане пожары приводят скорее к похолоданию, чем к потеплению. Происходит это из-за того, что после уничтожения древесной растительности возрастает величина альбедо, характеризующая отражение солнечного света от земной поверхности.
Глобальное потепление приводит к тому, что в умеренных и высоких широтах всё чаще происходят лесные пожары. А как сами пожары влияют на климат? Традиционно считается, что они должны способствовать потеплению. И дело не столько в количестве тепла, выделившегося непосредственно при горении, сколько в поступлении в атмосферу большого количества СО2, CH4 и других парниковых газов. А парниковые газы, как известно, рассеивают длинноволновое излучение, которое отдает в космос нагретая солнцем земля, и тем самым способствуют удержанию тепла в нижних слоях атмосферы.
Однако не всё так просто. Пожары могут и отрицательно сказываться на радиационном балансе Земли. Дым (а это не что иное как аэрозоли), как правило, способствует охлаждению, так как мешает солнечным лучам достигать поверхности Земли. Если же говорить о долгосрочных последствиях, проявляющихся в течение многих лет после пожара, то здесь на первое место выходит состояние растительного покрова. Дело в том, что участки земной поверхности, покрытые лесом, сверху выглядят темнее, чем участки, занятые травянистой растительностью, например поля, вырубки или гари.
Этот эффект наиболее отчетливо проявляется зимой, там, где долго держится снежный покров, и особенно там, где лес представлен хвойными вечнозелеными, например елью или пихтой. Чем светлее поверхность, тем больше величина альбедо, характеризующая интенсивность отражения. Соответственно — тем меньше нагревается Земля.
Чтобы разобраться, как влияют лесные пожары на состояние радиационного баланса Земли, Джеймс Рэндерсон (James T. Randerson) и его коллеги с Факультета наук о земле Калифорнийского университета в Ирвайне (Irvine, США) совместно с учеными из других университетов США и Австралии провели специальное исследование. Значительная часть материалов была собрана после очень сильного верхового пожара, произошедшего 11-18 июня 1999 года в центральной части Аляски (район Доннелли Флэтс) и полностью уничтожившего лес из черной ели (Picea mariana), как, впрочем, и всю остальную растительность и подстилку на площади 7600 га.
В статье и сопровождающих ее материалах авторы приводят оценки количества углерода, поступившего в атмосферу во время пожара (в сумме это почти 2 кг с каждого кв. метра пожарища), а также результаты расчета влияния на радиационный баланс выделившихся парниковых газов, дыма, осевшей копоти и прочих факторов. Выяснилось, что суммарный эффект всех последствий пожара в течение первого года после того, как он произошел, — это возрастание радиационного баланса, который составил за год 34 ± 31 ватт на кв. м площади, затронутой пожаром. Иными словами, если говорить о небольшом отрезке времени, пожар способствовал потеплению.
Однако уже через год непосредственные последствия пожара на радиационном балансе заметно не сказываются, а если рассчитать эффект в долгосрочной перспективе — на 80 лет (таков в среднем период между пожарами в лесах Аляски), — то влияние его на температуру у поверхности Земли будет негативным, способствующим похолоданию, а не потеплению. За 80 лет радиационный баланс оказался отрицательным и составил –2,3 ± 2,2 ватт на кв. м той площади, где был в свое время пожар.
Механизм подобного отрицательного воздействия — увеличение альбедо. Авторы пишут о том, что было бы интересно получить аналогичные данные для сибирской тайги, где большие площади лесов заняты лиственницей — хвойной породой, сбрасывающей на зиму листья (иголки).
Источник: J. T. Randerson, H. Liu, M. G. Flanner, S. D. Chambers et al. The impact of boreal forest fire on climate warming // Science. 2006. V. 314. P. 1130–1132.
См. также:
Richard A. Betts. Offset of the potential carbon sink from boreal forestation by decreases in surface albedo // Nature. 2000. V. 408. P. 187-190.
yaplakal.com