Управляемый огонь укрепляет лес и предотвращает пожары
«Исследование ясно показывает, что эти методы лечения очень эффективны», — говорит ведущий автор работы Скотт Стивенс, профессор Калифорнийском университете в Беркли. — «Масштабное проведение таких процедур не несет каких-либо негативных последствий».
В прошлом году Калифорния объявила о стратегическом плане по расширению использования управляемого выжигания до 1600 кв км в год к 2025 году. Однако использованию управляемого огня препятствуют многочисленные факторы, в том числе отсутствие обученной рабочей силы и необходимость особых погодных условий.
Это исследование показывает, что восстановительное прореживание также является хорошим вариантом управления лесами и может использоваться в сочетании с полезным огнем без ущерба для здоровья лесов или биоразнообразия.
«Наши результаты показывают, что не существует только одного решения — есть множество вещей, которые вы можете сделать, чтобы снизить риск катастрофического пожара», — говорит соавтор исследования Ариэль Роутон, менеджер исследовательской станции в Беркли Форестс. — «Люди могут выбирать из различных комбинаций методов лечения леса, и мы можем показать им, как эти методы влияют на на лесные пожары, рост деревьев и удержание углерода».
Управляемый лес
За последние два десятилетия Стивенс и другие исследователи использовали управляемое выжигание, восстановительное прореживание или их комбинацию для обработки участков леса на исследовательской станции Блоджетт. Эксперимент был поставлен в экспериментальном лесу площадью 16 кв км, расположенном примерно в 100 кв км к северо-востоку от Сакраменто.
Исследование началось в 1999 году. Его цель заключалась в том, чтобы изучить, могут ли эти два метода имитировать благотворное воздействие молниевых пожаров и практики выжигания лесов коренными народами Калифорнии. После столетия лесозаготовок и пожаротушения леса сильно загустели.
«Управляемые пожары являются своего рода суррогатами лесных пожаров, ключевого процесса, который часто случался в Калифорнии до европейской колонизации», — говорит Стивенс. — «Импульсом этого исследования было следующее: если вы собираетесь применять эти методы лечения в больших масштабах, будет ли что-нибудь потеряно?»
В ходе исследования в Блоджетте было создано девять экспериментальных участков и три контрольных. На трех экспериментальных участках применялось только управляемое выжигание: трижды за 20 лет. Три других опытных участка сначала были прорежены, а затем выжжены, а последние три обработаны только восстановительными рубками. Контрольные участки оставили расти без вмешательства человека, за исключением тушения возникших пожаров.
В конце 20-летнего периода ученые исследовали растительность на каждом участке и использовали компьютерное моделирование, чтобы оценить, сколько деревьев может пережить лесной пожар. Они обнаружили, что все три типа экспериментальных участков были значительно более устойчивы к лесным пожарам, чем контрольные участки. Экспериментальные участки демонстрировали 80% вероятность того, что по крайней мере 80% деревьев выживут.
Ученые рассчитали «индекс конкуренции» — показатель того, насколько сильно деревьям приходится конкурировать за ресурсы, такие как солнечный свет, вода и питательные вещества почвы. Уничтожая лишние деревья и растительность, прореживание и выжигание снижали конкуренцию между деревьями, делая их менее уязвимыми к стрессовым факторам, таким как засуха и короеды.
Участки на которых применялись и прореживание, и выжигание показали лучший индекс конкуренции, что позволяет предположить, что они будут наиболее устойчивыми к воздействиям изменения климата.
«Когда вы сочетаете прореживание с огнем, вы можете изменить все уровни структуры леса, и структуры леса становится устойчивой», — говорит Роутон.
Восстановительные прореживания могут принести серьезную финансовую выгоду: крупные деревья можно продать лесопилкам, а доходы использовать для компенсации затрат на управление лесами. На протяжении 20 лет все работы на станции Блоджетт полностью оплачивались за счет доходов от древесины.
«Когда я еду в Сакраменто и говорю об [управлении лесами] с законодателями, первый вопрос, который они всегда задают, — это стоимость», — сказал Стивенс. — «Люди в правительстве штата говорят нам, что они не могут быть единственным источником финансирования этой работы. Вот почему экономика так важна».
Испытание огнем
В сентябре 2022 года леса в Блоджетте подверглись реальному испытанию: утром 9 сентября 2022 года лесной пожар подошел к северной стороне участка и сжег примерно 2 кв км. Только через два дня его удалось локализовать.
Один из контрольных участков исследования располагался непосредственно на пути огня, и более 60% деревьев на этом участке полностью обгорело. Однако соседние экспериментальные участки, обработанные управляемыми выжиганиями, служили «топливными разрывами». Они горели гораздо меньше, чем контрольные, и служили плацдармами для пожарных.
«Мы считаем, что в целом наши действия в сочетании с погодой действительно оказали довольно большое влияние на поведение пожара», — говорит Роутон.