Лесные пожары были естественной частью экосистем Земли на протяжении тысячелетий, играя решающую роль в формировании ландшафтов и биоразнообразия. Однако в последние десятилетия эти пожары резко увеличились по частоте, интенсивности и разрушительности из-за сочетания человеческой деятельности и изменения климата. От плотного, влажного навеса тропических лесов Амазонки до сухого, адаптированного к пожарам средиземноморского климата, некоторые регионы возникли как горячие точки лесных пожаров, где повторяющиеся пожары угрожают как природе, так и населенным пунктам. Понимание основных причин этих горячих точек, экологических ролей, которые играет огонь, и различных стратегий, используемых сообществами для смягчения воздействия пожаров, имеет важное значение для устойчивого управления во все более теплом и сухом мире. Эта статья исследует наиболее значительные районы, подверженные лесным пожарам, изучает факторы, которые способствуют их уязвимости, и выделяет инновационные подходы к предотвращению пожаров и адаптации.

Дождевые леса Амазонки: Огонь в легких

Леса Амазонки, часто называемые «легкими планеты» за их жизненно важную роль в глобальном производстве кислорода и поглощении углерода, парадоксальным образом сталкиваются с растущей угрозой от лесных пожаров. В отличие от экосистем, где огонь является естественным и повторяющимся явлением, большинство пожаров Амазонки вызваны человеком, в первую очередь связаны с обезлесением и изменениями в землепользовании. Расширение сельского хозяйства - особенно ранчо крупного рогатого скота и промышленное соевое хозяйство - побуждает землевладельцев очищать лесные районы, устраняя пожары, как правило, в сухой сезон с июня по ноябрь.

Эти преднамеренные ожоги, предназначенные для очистки земли для сельскохозяйственных культур или пастбищ, часто выходят из-под контроля, воспламеняя обширные участки первичных тропических лесов и усугубляя экологический ущерб. Пожары выделяют огромное количество углекислого газа, подрывая роль Амазонки в качестве поглотителя углерода и способствуя глобальному изменению климата. Кроме того, эти пожары разрушают места обитания, критически важные для бесчисленных видов, многие из которых являются эндемичными и находятся под угрозой.

Спутниковый мониторинг, осуществляемый Национальным институтом космических исследований Бразилии (INPE), постоянно обнаруживает тысячи очагов пожара каждый год в бассейне Амазонки. Сезон пожаров 2019 года был особенно суровым, привлекая внимание всего мира, когда густой дым потемнел в небе до Сан-Паулу. Хотя обычно высокая влажность Амазонки и плотный навес обычно подавляют природные пожары, все более частые засухи, усиливающиеся из-за изменения климата и обезлесения, снижают уровень влаги, делая лес более восприимчивым к воспламенению.

Это создает опасную петлю обратной связи: пожары убивают деревья, что снижает эвапотранспирацию (процесс, посредством которого растения выделяют водяной пар), что приводит к сокращению осадков и более сухим условиям, которые еще больше увеличивают риск пожара. Этот цикл угрожает подтолкнуть части Амазонки к переломному моменту, когда леса переходят в саванну, что имеет глубокие последствия для биоразнообразия и регулирования климата.

Усилия по борьбе с лесными пожарами в Амазонии включают сочетание мер по обеспечению соблюдения политики, вовлечения общин и международного сотрудничества. Бразилия ввела более строгие правила землепользования и моратории на сою и говядину, получаемые из недавно обезлесенных земель. Территории коренных народов, которые часто сохраняют нетронутый лесной покров, служат жизненно важными очагами пожаров и убежищами для биоразнообразия. Кроме того, программы по управлению пожарами на уровне общин позволяют местному населению эффективно контролировать и контролировать пожары. Такие инструменты, как Global Forest Watch, предоставляют спутниковые данные в режиме реального времени для отслеживания обезлесения и пожарной активности, повышая прозрачность и обеспечивая быстрое реагирование.

Средиземноморский климат: адаптированные к пожарам растительные и человеческие проблемы

Климаты средиземноморского типа, характеризующиеся жарким, сухим летом и мягкой, влажной зимой, естественно, являются пожароопасными регионами, где обитает растительность, специально адаптированная к периодическому горению. Эта климатическая модель встречается в некоторых частях Южной Европы, Калифорнии в Соединенных Штатах, центральной части Чили, юго-западной Австралии и регионе Кейп в Южной Африке. Экосистемы здесь эволюционировали с огнем: многие растения обладают огнестойкой корой, серотиновыми шишками, которые выпускают семена только после пожара, или семенами, которые требуют воздействия дыма для прорастания.

Однако модели развития человека и методы управления пожарами резко изменили природные пожарные режимы, создав опасные накопления топлива и увеличивая риск пожара, особенно вблизи расширяющихся городских районов.

Южная Европа: регион под огнем

Страны Южной Европы, такие как Португалия, Греция, Италия и Испания, регулярно сталкиваются с серьезными лесными пожарами в течение летних месяцев. Эти пожары часто быстро распространяются из-за сильных региональных ветров, таких как Meltemi в Греции и Levante в Испании, которые раздувают пламя через ландшафты и в густонаселенные районы. Ландшафты региона, включая оливковые рощи, сосновые леса и кустарники, такие как маки, очень легко воспламеняются, а пересеченная горная местность усложняет усилия по борьбе с пожарами.

Трагические события, такие как пожар Мати в Греции в 2018 году, унесший более 100 жизней, подчеркивают смертельный потенциал лесных пожаров в Европе. Прогнозы изменения климата предполагают, что более длительные и жаркие пожары, особенно на Пиренейском полуострове, увеличат как частоту, так и тяжесть пожаров в ближайшие десятилетия. Правительства стран Южной Европы инвестируют в усовершенствованные системы раннего предупреждения, управление лесами и программы готовности сообществ к снижению рисков.

Калифорния: кризис интерфейса «Дикие земли-города»

Калифорния стала символом кризиса лесных пожаров в средиземноморском климате, переживая одни из самых разрушительных пожаров в истории США. Августовский пожар 2020 года, который сжег более 1 миллиона акров, был лишь одним из многих катастрофических событий, вызванных комбинацией продолжительной засухи, инвазивных трав, которые увеличивают распространение огня, и печально известных ветров Санта-Ана и Диабло, которые приводят к пламени на высоких скоростях.

Обширный интерфейс между дикими и городскими районами Калифорнии, где дома и общины смешиваются с растительностью, подверженной пожарам, ежегодно подвергает риску сотни тысяч структур. Такие коммунальные службы, как Pacific Gas & Electric, приняли отключения электроэнергии в условиях повышенной опасности для предотвращения возгорания линий электропередач, хотя этот подход вызвал дебаты из-за его социальных и экономических последствий.

Государство также расширило программы по сжиганию, управлению растительностью и передовым технологиям обнаружения пожара, включая сети камер на основе ИИ. Несмотря на эти усилия, остаются проблемы в балансировании здоровья экосистем, безопасности сообщества и распределения ресурсов.

Чили и другие средиземноморские регионы

Центральная долина Чили имеет много общих характеристик с другими средиземноморскими регионами, включая жаркое, сухое лето, которое способствует интенсивным лесным пожарам. Сезон 2017 года был катастрофическим, с более чем 1,5 миллионами акров сожженных и значительной потерей имущества и жизни. Аналогичные модели пожаров и проблемы существуют в юго-западной Австралии и в южноафриканском регионе мыса Флорист, где доминируют адаптированные к пожарам кустарники.

В этих областях комплексное планирование землепользования, системы раннего предупреждения, просвещение общин и инвазивное управление видами имеют решающее значение для смягчения последствий лесных пожаров и защиты биоразнообразия и инфраструктуры человека.

Бореальные леса Сибири и Канады: хранение углерода под угрозой

Бореальные леса, простирающиеся через Сибирь, Канаду и Аляску, представляют собой один из крупнейших наземных биомов на Земле. Эти хвойные леса и лежащие в их основе торфяники хранят огромное количество углерода, что делает их режимы пожаров критически важными для глобальной климатической стабильности. Лесные пожары в этих регионах обычно воспламеняются молнией, но также могут быть вызваны человеком.

В последние годы частота и интенсивность лесных пожаров в бореале возросли, что обусловлено более жарким, более сухим летом и более ранним таянием снега, связанным с изменением климата. Особое беспокойство вызывает явление роста «пожаров зомби» в сибирской Арктике — пожаров, которые тлеют под землей в зимние месяцы и возрождаются весной, продлевая сезон пожаров и увеличивая выбросы углерода.

Сибирский пожарный сезон 2021 года сжег область, большую, чем Греция, отправив дымовые шлейфы, которые достигли Северного полюса, сурового символа уязвимости Арктики. Аналогичным образом, сезон лесных пожаров в Канаде в 2023 году установил новый рекорд для сожженной области, с большими пожарами в Британской Колумбии и Альберте, вызвавшими массовую эвакуацию и серьезную деградацию качества воздуха в городских центрах.

Из-за удаленности многих бореальных лесов усилия по борьбе с пожарами часто сосредоточены на защите общин и инфраструктуры, а не на подавлении всех пожаров. Спутниковые технологии, такие как датчики MODIS и VIIRS НАСА, обеспечивают критически важные ежедневные данные о горячих точках огня, что позволяет лучше распределять ресурсы и предупреждать о раннем пожаре.

Австралийские Бушленды и катастрофа «Черного лета»

Уникальные экосистемы Австралии по своей природе склонны к пожарам, с растительностью, такой как эвкалиптовые деревья, содержащие летучие масла, которые вызывают пожары, которые горят горячее и распространяются быстрее, чем во многих других регионах. Лесные пожары «Черного лета» 2019–2020 годов были беспрецедентными, сожгли около 46 миллионов акров, убив 34 человека и уничтожив почти 3000 домов.

Эти пожары были вызваны сочетанием экстремальной засухи, рекордной жары и продолжительной положительной фазы Диполя в Индийском океане, которая сократила количество осадков в юго-восточной Австралии.Экологический ущерб был разрушительным, по оценкам, три миллиарда животных были убиты или перемещены, а также значительные угрозы для знаковых видов, таких как коалы, местные популяции которых столкнулись с коллапсом в нескольких районах.

В ответ на это австралийское правительство укрепило национальный потенциал в области пожаротушения, инвестировало в исследования и пересмотрело строительные нормы для повышения устойчивости. Важно отметить, что местные методы управления пожарами, в центре которых находятся контролируемые «холодные ожоги», предназначенные для снижения нагрузки на топливо и восстановления естественных пожарных режимов, получили новое признание и финансирование. Эти традиционные методы, практикуемые в течение десятков тысяч лет, предлагают ценные уроки для устойчивого управления пожарами.

Южноафриканские финбо: роль огня в горячей точке биоразнообразия

Южно-Африканский регион мыса Флористика является всемирно известной точкой биоразнообразия, характеризующейся растительностью финбоса - кустарниковой экосистемой, высоко адаптированной к периодическому пожару. Многие виды финбо, включая протеи и эрики, зависят от огня, чтобы вызвать высвобождение семян и регенерацию, с естественными интервалами возврата огня, как правило, от 10 до 30 лет.

Однако внедрение чужеродных инвазивных растений, таких как австралийские акации и сосны, изменило режим пожара, увеличив нагрузку на топливо и интенсивность пожара, угрожая местному биоразнообразию и функции экосистемы. Изменение климата еще больше расширяет сезон пожаров и увеличивает частоту крупных пожаров.

Пожары в Книшне в 2017 году, которые привели к семи смертельным случаям и широкомасштабному разрушению имущества, подчеркнули уязвимость региона. Стратегии управления пожарами на мысе включают очистку инвазивных видов, проведение предписанных ожогов для снижения нагрузки на топливо и привлечение местных общин к программам повышения осведомленности о пожаре и готовности к созданию пожарных ландшафтов.

Юго-восточная Азия: опасность засоренных болот

Индонезия и Малайзия содержат обширные торфяные болотные леса, экосистемы, которые естественным образом заболочены и устойчивы к огню. Однако широко распространенный дренаж для пальмового масла и целлюлозных плантаций высушивает эти торфяники, делая их сильно горючими и склонными к постоянным пожарам. Часто пожары устанавливаются незаконно, чтобы очистить землю для сельского хозяйства, но после воспламенения торфяные пожары могут тлеть под землей в течение нескольких недель или месяцев, производя плотную, токсичную дымку, которая распространяется по Юго-Восточной Азии.

Пожары торфа в 2015 году были особенно катастрофическими, выпустив более 1,6 миллиарда тонн CO2, что превысило годовые выбросы многих промышленно развитых стран. В результате дымка затронула миллионы людей в Индонезии, Сингапуре и Малайзии, вызывая респираторные заболевания, закрытие школ и значительные экономические потрясения.

В ответ правительства принимают меры по введению моратория на новые лицензии на плантации в районах, богатых торфяниками, блокировке каналов для влажной канализации торфяников и региональному сотрудничеству в рамках Соглашения АСЕАН о трансграничном загрязнении дымом, однако проблемы с обеспечением соблюдения и экономическое давление ограничивают эффективность этих мер, а события, связанные с торфяными пожарами, по-прежнему представляют серьезную угрозу для окружающей среды и здоровья.

Изменение климата: глобальный пожарный мультипликатор

В то время как многие лесные пожары воспламеняются деятельностью человека, такой как расчистка земель, несчастные случаи или поджоги, изменение климата действует как мощный мультипликатор угрозы, увеличивая вероятность и тяжесть пожаров во всем мире. Повышение глобальных температур повышает скорость испарения, высыхание растительности и почв и углубление засух. Следовательно, пожарные сезоны удлинились на недели или даже месяцы во многих регионах, увеличивая возможности для воспламенения и распространения огня.

В докладе Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) за 2022 год подчеркивается, что прогнозируется ухудшение погодных условий в большинстве глобальных очагов лесных пожаров в условиях продолжающихся выбросов парниковых газов. Изменения в характере осадков, такие как сокращение муссонных дождей в Юго-Восточной Азии или усиление циклов Эль-Ниньо и Ла-Нинья в Тихом океане, также влияют на динамику пожаров. Например, сильные события Эль-Ниньо исторически коррелируют с увеличением активности лесных пожаров в Индонезии и Австралии.

Решение этой проблемы требует как смягчения последствий, так и сокращения выбросов парниковых газов для замедления изменения климата, а также адаптации путем улучшения управления земельными ресурсами, пожароустойчивого строительства и готовности общин.

Мониторинг и управление: инструменты для огненного будущего

Эффективное управление рисками лесных пожаров требует многогранного подхода, охватывающего глобальные, национальные и местные масштабы.Достижения в области технологий и науки играют все более важную роль в обнаружении пожаров, прогнозировании и реагировании.

  • Спутниковый мониторинг: Глобальные программы, такие как система управления пожарной информацией для систем управления ресурсами НАСА (FIRMS) и Служба управления чрезвычайными ситуациями Copernicus Европейского союза, обеспечивают обнаружение очагов пожара в режиме реального времени, картирование сожженных районов и оценки выбросов. Эти инструменты позволяют быстро реагировать и распределять ресурсы во время вспышек пожаров.
  • Искусственный интеллект и машинное обучение: Исследователи и стартапы разрабатывают прогнозные модели, которые объединяют прогнозы погоды, данные спутниковых лидаров, карты растительности и исторические записи о пожаре для прогнозирования пожарных рисков за несколько дней. Калифорнийская сеть ALERTWildfire использует камеры на основе ИИ для обнаружения дыма и автоматического оповещения пожарных агентств, повышая возможности раннего вмешательства.
  • Предписанное сжигание: Контролируемые ожоги, проводимые в безопасных погодных условиях, уменьшают нагрузку на топливо и восстанавливают естественные циклы пожара. Программы в Австралии, США и Южной Африке расширили предписанные усилия по сжиганию, хотя общественное признание и поиск подходящих окон для сжигания остаются проблемами.
  • Подготовленность сообщества: Образовательные кампании способствуют созданию защищенного пространства вокруг домов, использованию строительных материалов, устойчивых к угли, и разработке планов эвакуации. Такие страны, как Япония и Новая Зеландия, имеют хорошо зарекомендовавшие себя программы пожарной безопасности сообщества, которые служат моделями для других регионов.
  • Международное сотрудничество: Платформы, такие как Глобальная информационная система по лесным пожарам (GWIS), собирают данные о пожарах из нескольких стран, облегчая скоординированные ответные меры на крупномасштабные события лесных пожаров и позволяя совместное обучение через границы.

Хотя никакая стратегия не может полностью устранить лесные пожары, более глубокое понимание уникальной динамики пожаров в каждом регионе - от пожаров вырубки лесов Амазонки и торфяников бореальных лесов до средиземноморских кустарников и австралийских кустарников - позволяет использовать индивидуальные решения. Снижение вызванных человеком возгораний, восстановление адаптированных к пожарам экосистем и смягчение изменения климата образуют три столпа построения долгосрочной устойчивости к угрозам лесных пожаров.

Для дальнейшего чтения: Национальный межведомственный центр пожарной охраны предоставляет всеобъемлющую ежегодную статистику лесных пожаров для Соединенных Штатов, в то время как Глобальная база данных о пожарных выбросах предлагает подробные оценки выбросов углерода, связанных с пожарами во всем мире.