Гореть естественно: Насколько «природны» природные пожары и стоит ли с ними бороться

Сибирская тайга горит каждое лето, но именно в этом году российские чиновники стали говорить о том, что лесные пожары — часть естественных процессов, протекающих в дикой природе. Насколько правы те, кто считает, что вмешиваться в них нецелесообразно и что это приведет лишь к неоправданной трате ресурсов?

Действительно ли пожары, разворачивающиеся вдали от плотно заселенных людьми территорий, безопасны? Об этом журнал "N + 1" поговорил с Александром Брюхановым, старшим научным сотрудником Лаборатории лесной пирологии Института леса имени Сукачева Красноярского научного центра СО РАН.

Много ли лесов горит?

Согласно официальным данным, которые распространяет Рослесхоз, в среднем площадь лесных пожаров в России ежегодно составляет 2,5–3 миллиона гектаров. Это так называемая «площадь, пройденная огнем».

Это не означает, что на всей этой площади леса погибли: где-то они могут и выжить, где-то выгорает только подрост, подлесок и кустарники, а взрослые деревья остаются живы.

Но при этом оценка площади пожаров в природной среде, которую получают ученые, опираясь на спутниковые данные и аэрофотоснимки, очень сильно — более чем в два раза — отличается от оценок Рослесхоза: около 8 миллиона гектаров ежегодно.

Такое значительное расхождение может быть связано с особенностями поступления информации по официальным каналам. Например, региональные власти могут указывать только те площади возгорания, на которых ведется борьба с огнем, а о других охваченных пожаром районах, в особенности малонаселенных, не упоминать.

Регионы России по способам обнаружения пожаров: большую часть территории можно контролировать только со спутников (обозначено розовым)

Elena Kukavskaya et al., 2012

Можно сказать, что 2,5 и даже 8 миллионов гектаров в год — не так уж и много: это приблизительно 0,31 (или 1,01) процента от общей площади лесов России, составляющей около 809 миллионов гектаров. Однако именно на долю пожаров приходится около 60 процентов от общего количества всего леса, ежегодно погибающего в России, а в Сибири — около 80 процентов.

Лесные пожары уже многие годы остаются главной причиной введения режима чрезвычайной ситуации в регионах страны. Ежегодно при пожарах гибнут до нескольких десятков человек, сгорают или получают значительные повреждения сотни, а иногда и тысячи зданий.

Например, в этом сезоне площадь сгоревшего леса уже приближается к 7 миллионам гектаров. По данным ФБУ «Авиалесоохрана», на конец июля пожарами было пройдено более 6,8 миллиона гектаров.

По данным на 31 июля, самая значительная площадь была поражена пожарами в Якутии — 2,53 миллиона гектаров, на втором месте — Красноярский край, 1,65 миллиона гектаров.

Пожары из космоса

Главный источник данных о пожарах сегодня – спутниковый мониторинг, узнать о состоянии лесов во многих регионах иначе никак нельзя. 

Для отслеживания пожаров в основном используются наблюдения в инфракрасном диапазоне, главную роль здесь играют инфракрасные радиометры MODIS, установленные на спутниках Terra и Aqua. Они наблюдают земную поверхность на длине волны около 3,5 микрона – на этот диапазон приходится максимум излучения при температуре лесного пожара – порядка 1000 кельвин. 

Радиометры позволяют фиксировать очаги пожаров – так называемые «горячие точки». Это могут быть и не пожары – например, «горячие точки» могут создавать металлургические производства. Однако подавляющее большинство точек возникает из-за природных пожаров. 

Анализ спутниковых данных позволяет примерно определить площадь, пройденную огнем – в среднем в России это около 7-8 миллионов гектаров в год, хотя в некоторые годы она может быть и существенно больше, достигая 25 миллионов гектаров. 

Ошибка спутниковых данных при таких измерениях общей пройденной огнем площади составляет 1-2 процента. Если речь идет об измерениях площади конкретных пожаров, ошибка может быть больше – до 20 процентов. 

Спутниковые данные позволяют определить и долгосрочные последствия пожаров – делается это тоже с помощью инфракрасных камер, но работающих в другом диапазоне длин волн – порядка 1,5 микрона. В этом диапазоне находится полоса поглощения воды, и наблюдая отраженное солнечное излучение, можно определить уровень содержания влаги в лесах. Используются также спутниковые измерения, позволяющие определять количество хлорофилла в кронах деревьев. 

С помощью алгоритмов, учитывающих эволюцию характеристик поверхности со временем, сезонные изменения, можно определить, какая часть леса погибла. Например, через несколько недель после пожара проводится оптическая съемка в видимом и инфракрасном диапазонах спектра, и если количество хлорофилла и воды резко упало, можно делать выводы о степени повреждения лесов пожарами. 

Для признания леса погибшим используются два критерия: дефолиация (доля опавших листьев или хвои) и дехромация (пожелтение). Если эти показатели превышают 80 процентов, лес относят к 5-й категории санитарного состояния леса – это означает, что лес погиб полностью. 

Надо сказать, что и 4-ю категорию, где дефолиация превышает 60 процентов, мы включаем в погибший лес, потому что в подавляющем большинстве случаев этот лес гибнет на следующий год. 

Наши оценки показывают, что среднегодовая площадь погибшего леса в России – около 3 миллионов гектаров. Причем, в разные годы доля погибшего леса может составлять от 30 процентов площади, пройденной огнем, а в отдельные годы может доходить до 70 процентов. 

Сергей Барталев, д.т.н., профессор, заведующий Лабораторией спутникового мониторинга наземных экосистем Института космических исследований РАН

Учитывая, что общая площадь природных пожаров (это по преимуществу лесные пожары, но не только) в России может варьироваться от 5 до 15 миллионов гектаров в год, сегодняшняя ситуация не выглядит слишком катастрофической.

Однако общественное восприятие того, «много» или «мало» горит леса, варьируется от года к году, причем далеко не всегда в зависимости от абсолютных значений площади, пройденной огнем.

Например, в 2003 году в России огонь распространился почти на 12 миллионов гектаров леса, а в 2010 году, который воспринимался как катастрофический с точки зрения интенсивности пожаров, площадь лесов, пройденная огнем, составила 3 миллиона гектаров.

Дело в том, что влияние на людей могут оказывать даже пожары, находящиеся довольно далеко, на расстоянии в сотни, а иногда и более тысячи километров.

Так, в 2016 году были сильные пожары в тундре на полуострове Ямал. Они проходили вдалеке от населенных пунктов, их не учитывал Рослесхоз. Но достаточно было измениться ветру, чтобы дымовой шлейф от этих пожаров на пару дней накрыл Москву.

Что происходит с лесом после пожара?

Лесные пожары делятся на низовые и верховые: в первом случае горит только подстилка, напочвенный покров, подрост и подлесок, а во втором случае огонь распространяется и по кронам деревьев.

Верховой пожар выглядит наиболее страшно и впечатляюще и всегда наносит древостоям значительный ущерб. Однако наиболее чувствительные к термическому воздействию части деревьев — корни. Иногда могут остаться целыми кроны, а стволы — быть едва обожжены, но если огонь заглубился в почву и сильно повредил корни, то деревья, как правило, гибнут.

Кроме того, и сами деревья различаются по степени пирогенной устойчивости. Например, самая выносливая к пожарам среди хвойных пород — сибирская лиственница. Она растет в районах, где пожары бывают регулярно, и за миллионы лет наиболее приспособилась к воздействию огня. Менее устойчива сосна, еще чувствительнее — кедр.

Карта лесов России по преобладающим породам деревьев

ПРЕСС-ЦЕНТР ИКИ РАН

Наименее устойчивые к воздействию пожаров — это ель и особенно пихта. У них тонкая кора, поверхностное расположение корневой системы — в еловом или пихтовом лесу хорошо видны мощные корневые лапы. Они гибнут в первую очередь, даже при низовых пожарах слабой интенсивности горения. Кроме того, у них кроны расположены практически до самого низа, и по веткам огонь легко уходит вверх, превращаясь в верховой пожар.

Очень многое зависит и от конкретного месторасположения, даже если взять два дерева одной и той же породы, одного и того же диаметра. Если одно из них находилось, например, в окружении куртин хвойного молодняка, то оно, скорее всего, погибнет. А если другое росло отдельно от прочих деревьев, кустарников и подроста, то у него гораздо больше шансов выжить.

Наконец, лесорастительные условия и рельеф местности в значительной мере влияют на то, как меняются тип и сила пожара. Если, например, деревья растут на песке или песчаных почвах, то пожар не уйдет в почву, а если дерево произрастает на почве с глубоким слоем подстилки, которая высохла и способна к горению, либо даже на каких-то торфяниках, огонь будет уходить вглубь.

Переходу низового пожара в верховой способствует горная местность — на крутом склоне языкам пламени проще уйти в кроны. И так далее.

Что происходит с лесом после пожара, зависит от почв, от того, какие деревья росли здесь раньше. Например, наиболее распространенные лиственные породы в Сибири — береза и осина. Осина очень хорошо приспособлена к пожарам. Там где погиб осинник, он вырастает снова из корневых отпрысков.

Если, например, до пожара в составе древостоя осины было всего 10 процентов, то после пожара ее количество в послепожарном молодняке может возрасти до 50 процентов, потому что она гораздо лучше, чем береза, приспособлена к вегетационному распространению от почек на корнях.

Среди хвойных пород лучше всех к восстановлению после пожаров приспособлена сосна, особенно если рядом сохранилась стена живого леса. За сосной идет лиственница.

Лесные районы Сибири, пораженные пожарами за последнее десятилетие

Elena Kukavskaya et al., 2012

Хуже всего восстанавливаются ели и пихты. Это связано с их физиологией — сеянцы темнохвойных пород лучше всего растут под пологом леса, при затенении, так как в первые годы жизни они плохо переносят очень яркий свет.

Вот если их территорию сперва «захватили» березы и осины, то затем под их пологом могут снова вырасти молодые ели и пихты. То есть восстановление темнохвойных пород, как правило, идет через смену пород.

Срок восстановления лесов зависит от очень многих факторов: климатических условий, экспозиции склонов, высоты над уровнем моря, плодородия почв и других показателей.

Например, на севере Сибири (Якутия, Эвенкия) сосне или лиственнице, чтобы вырасти во взрослое дерево, как правило, требуется не менее 100 лет. А где-то на юге Сибири оно может вырасти во взрослое растение и через 60-70 лет. Соответственно для восстановления лесов северной тайги, где сейчас бушуют очень сильные пожары, может не хватить и целого века.

Насколько это естественный процесс?

Чиновники часто говорят, что лесные пожары — это естественный, природный процесс и поэтому не стоит пытаться его контролировать, тратить ресурсы на тушение и так далее. В этих словах есть доля правды, но есть, однако, и лукавство.

Ученым действительно известно, что огонь — это неотъемлемый фактор биоразнообразия лесов. В Северной Америке, в Австралии есть растительные сообщества с очень короткими межпожарными циклами. Пожары там проходят на одной и той же территории каждые 10-20 лет.

Вспомним о том, что экосистемы тропических и северных лесов значительно отличаются друг от друга. В тропиках круглый год стоят высокие температуры и высокая влажность, практически вся органика там быстро перегнивает, превращаясь в почву, и никаких запасов горючих материалов при этом не формируется.

А вот в северных, бореальных лесах Северной Америки и Евразии, где не поисходит столь быстрого разложения органической массы, накапливаются достаточно большие запасы горючих материалов. Поэтому пожары на этих территориях случались сотни, тысячи и даже миллионы лет назад.

Дымные шлейфы лесных пожаров на спутниковой фотографии

ESA

Иногда даже приходится слышать, что намеренное предотвращение пожаров приводит к тяжелым последствиям, поскольку в лесах накапливалось много растительного горючего материала, и когда в конце концов пожар происходит, то он принимает катастрофические масштабы.

В этой связи часто вспоминают о крупном пожаре в Йеллоустонском национальном парке, который якобы произошел через несколько лет после того, как там приняли политику «нулевой терпимости» к пожарам. Однако на самом деле предыстория этого пожара была несколько иной.

До конца 1960-х годов сотрудники парка старались сразу тушить любые возникавшие очаги огня, но затем действительно было решено поменять правила и «разрешить» небольшие пожары — для поддержания здоровья экосистем. Кончилось это тем, что в 1988 году несколько таких «контролируемых» пожаров соединились в один и произошла катастрофа — выгорело 3,2 тысячи квадратных километров, погибли два человека.

С 1997 по 2000 год в Канаде проводился международный эксперимент по изучению верховых пожаров и их последствий, в котором участвовали ученые из 14 стран. Всего на экспериментальной площадке к западу от Большого Невольничьего озера было устроено 18 экспериментальных верховых пожаров. В результате ученые получили более точные данные о поведении огня и дыма, о скорости распространения пожаров, о сроках восстановления леса. Кроме того, были проведены испытания противопожарного и спасательного оборудования, например, противопожарных убежищ — этому эксперименту посвящено видео выше.

После этого было принято решение намного жестче контролировать огонь. Стало понятно, что пускать ситуацию на самотек нельзя, так как это чревато большим ущербом.

Но дело не только в этом. Те, кто говорят об «обычном» характере лесных пожаров, забывают, что если раньше они возникали исключительно из-за молний, то сегодня присутствие в лесу или рядом с лесными массивами человека с его хозяйственной деятельностью повышает шансы на возгорание во много раз.

Прежде естественный интервал между пожарами в светлохвойных лесах Сибири (сосновых и лиственничных) составлял примерно от 20 до 50 лет. Существовали территории, которые могли гореть раз в 100 или даже в 150 лет, — это заболоченные местности, например, в Западной Сибири с ее густой гидрологической сетью.

Но сегодня из-за изменений климата и особенно из-за деятельности человека пожарный интервал во многих лесных районах сократился до 5-15 лет.

И дело не только в том, что человек напрямую провоцирует возгорание, бросая окурки, разжигая костры или выжигая весной сухую траву. Люди своей деятельностью в принципе очень сильно меняют природную среду.

Например, леса вырубают для лесозаготовок, для добычи полезных ископаемых, для строительства дорог, а любая вырубка сегодня буквально завалена органическими остатками — готовым материалом для пожара. Риск возгорания сильно растет.

Объем брошенных порубочных остатков может достигать на сплошнолесосечных вырубках в Сибири до 100 кубических метров на 1 гектар. Это приводит к развитию на них очень сильных низовых пожаров, которые крайне сложно остановить.

Можно ли не тушить?

В 2015 году, после лесной реформы, все леса были поделены на зоны, в которых тушение пожаров было обязательным, и зону мониторинга, где решение, тушить пожар или нет, остается на усмотрение местных властей.

В советские годы, особенно в 1970–80-е годы, пожарные службы пытались бороться со всеми лесными пожарами, даже в Сибири и на Дальнем Востоке. Рассказывают, что в некоторых случаях в тайгу вертолетами забрасывались бульдозеры и иногда тушили даже оленьи пастбища.

С тех пор финансирование лесной отрасли снизилось более чем на порядок, и после пожаров 2010 года стало ясно, что денег в бюджете страны на борьбу с пожарами в природной среде катастрофически не хватает.

Именно тогда Рослесхоз дал задание своим отраслевым институтам (академические институты к этому отношения не имели) распределить все леса страны на зоны контроля и зоны активного тушения.

Южные районы, где находится большое количество населенных пунктов, отнесли к зоне активного тушения, где в обязательном порядке необходимо тушить все возгорания. Остальные, менее освоенные территории были отнесены к зоне контроля. Сложно сказать, какие именно критерии при этом использовались.

Дело в том, что далеко не везде в зону контроля включили нетронутую тайгу. В нее, например, попала масса населенных пунктов в Эвенкии, в Якутии, в Иркутской области, на Камчатке, в Тюменской области. Там ведется хозяйственная деятельность — идет заготовка древесины, добыча полезных ископаемых.

Деление территории Красноярского края на зону активного тушения и зону контроля (серый цвет)

«Авиалесоохрана»

Но бороться с огнем на этих территориях сегодня необязательно — решение остается на усмотрение местной власти, точнее, комиссий по чрезвычайным ситуациям. По закону, они должны начинать тушить, если огонь подойдет к месту проживания людей ближе, чем на пять километров. Но зачастую власти на местах просто не располагают для этого достаточными средствами.

Например, у нас уже не первый год сильно горит Эвенкия. Она практически полностью находится в зоне контроля. Но при этом на юге Эвенкии заготавливают древесину, ведется разведка и добыча полезных ископаемых, там проходит нефтепровод Тайшет-Куюмба, проложены дороги, живут и работают люди.

При этом в советские годы на юге Эвенкии, в поселах Байкит и Ванавара, располагались авиаотделения, на которых в пожароопасный сезон размещалось не менее 30 человек отлично подготовленных парашютистов-десантников. Сейчас этих профессиональных лесных пожарных там нет.

Поэтому те, кто говорят, что зоны контроля — это «очень отдаленные районы, где и дорог нет, и людей нет», лицемерят. По факту с этих территорий люди получают прибыль — там заготавливается древесина, оттуда идет пушнина, оттуда начали качать нефть. Но когда надо позаботиться об этих лесах, то ни у региона, ни в целом у государства на это нет средств.

Как управлять огнем?

Распределение на «зоны контроля» и «зоны активного тушения» должно быть пересмотрено. Это не значит, что надо просто сдвинуть границы к северу или как-то их поменять территориально. Необходимо поменять сам подход к защите лесов, начать заниматься тем, что на Западе называют fire management — управление пожарами.

Сейчас мы условно поделили леса на две части, одну из которых при планировании защитных мероприятий практически полностью игнорируют. Но ведь эти части не разделены стеной и никто не гарантирует, что процессы, происходящие в зоне контроля, никак не повлияют на другую зону.

Масштабные пожары происходили в Сибири и ранее, в том числе уже в этом веке. Но раньше бóльшая часть дыма от сибирских пожаров уходила в Арктику. В этом же году, вопреки сложившейся за много лет ситуации, дым от пожаров переместился на запад и юго-запад.

Поэтому в этом году о пожарах уже знают все, ведь все дышат этим дымом, хотя это дым от пожаров, расположенных в «зоне контроля».

Области с повышенной концентрацией угарного газа в атмосфере в районе интенсивных лесных пожаров на юге Сибири. Полностью анимацию можно посмотреть здесь

Windy.com

У государства в лесу должны быть свои профильные специалисты — лесники и лесничие. Но в 2006 году с принятием нового Лесного кодекса была упразднена служба, работавшая десятилетиями, и тысячи лесников, которые следили за состоянием лесов, профилактикой пожаров, контролировали вырубку древесины, попросту уволили.

Сегодня леса в России охраняет примерно столько же работников лесного хозяйства, сколько в Белоруссии, — 18-20 тысяч человек.

В США и Канаде никто не делит штат или провинцию пополам и не говорит: эту половину тушим, а эту — нет. Везде есть лесники, обязанные держать ситуацию с пожарами под контролем: гасить мелкие очаги, следить, чтобы в лесу не скапливался горючий материал, вспахивать противопожарные полосы. Они могут даже проводить контролируемые выжигания растительности для профилактики крупных пожаров или улучшения условий лесовосстановления.

То есть за лесом должны следить специальные люди, наделенные полномочиями решать, как им лучше всего держать ситуацию с пожарами под контролем. Работая на местах, они сами определяют, где у них есть надежные естественные рубежи для огня, и оперативно приступают к тушению, если огонь эти рубежи перешел.

Конечно, и в США, и в Канаде возможны катастрофические события. Наши чиновники любят говорить: мол, смотрите, американцы не смогли удержать ситуацию с пожарами в Калифорнии под контролем.

Но нужно понимать, что в Калифорнии в прошлом году сложились экстремальные погодные условия: ветер Санта-Ана, дующий со скоростью 40-60 километров в час, в момент раздувает малейший очаг возгорания.

У нас же сегодня нет ничего экстраординарного: пожары в Эвенкии и в Якутии распространяются медленно, изо дня в день. Именно потому, что в свое время их никто не задушил в очаге, они за недели, за месяцы распространились на огромные территории.

Большая проблема состоит в том, что у нас в Сибири и на Дальнем Востоке сегодня фактически не финансируется лесоустройство. По законодательству, его должны проводить каждые 10 лет. Специалисты-лесоустроители должны приходить в леса и смотреть, что выросло, что погибло, и в том числе оценивать риски возникновения и развития пожаров.

Но сегодня в стране, особенно в Сибири и на Дальнем Востоке, очень много районов, где лесоустройства не было 20-30 лет, а иногда и более. Поэтому структуры государственного управления очень плохо владеют ситуацией, и не знают, каких "сюрпризов" ждать от тайги.

Беседовал Сергей Кузнецов

Источник