Новое исследование показало, что лесные пожары сжигают все больше возвышенностей и в результате сильно влияют на снежный покров на западе.
Выгоревший пейзаж Камерон-Пик 21 сентября 2021 года в округе Лаример, штат Колорадо. Getty Images
Почва под ботинками исследователя Стефани Кампф была черной и обгорела до сажи в июне 2021 года, когда она шла по шраму от ожогов, оставленных пожаром на Кэмерон-Пик в 2020 году. Летом после того, как пожар охватил более 200 000 акров в огне, на его следе не было снега, несмотря на то, что он находился почти на высоте 10 000 футов над уровнем моря, где в Колорадо часто сохраняется снег. Кампф отметил, однако, что в соседней роще несгоревших деревьев действительно появился «хороший снег». «Это было действительно поразительно», - сказала она. «Это было так ошеломляюще для меня».
Согласно исследованию, опубликованному в понедельник в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, лесные пожары все больше меняют снежный покров на западе США. Kampf, ведущий автор и профессор науки о водоразделах в Университете штата Колорадо, сказал Кэмерон. Пик Огня - крупнейший на сегодняшний день пожар в Колорадо - вдохновил ее на исследования, потому что он начался так близко к континентальному водоразделу. Это удивило Кампфа. «Мы начали задаваться вопросом, происходит ли это где-то еще на Западе?» сказала она.
Кампф и ее команда решили определить, горит ли больше лесных пожаров на больших высотах. Ответ однозначно да. И последствия драматичны: снег в районах, пострадавших от лесных пожаров, тает на 18-24 дня раньше, чем в среднем. Изменение климата уже приводит к увеличению продолжительности, частоты и серьезности сезона лесных пожаров. А снежный покров имеет решающее значение для здоровья западных людей и экосистем: по данным Службы охраны природных ресурсов (NRCS), он составляет от 20% до 90% поверхностных вод, используемых для сельского хозяйства, производства энергии, среды обитания водных видов и многого другого.
Исследователи сосредоточились на местах, где снег полностью не тает до или после мая, которые называются зонами позднего таяния снега. Эти районы, как правило, долго остаются холодными весной, а затем относительно быстро тают, часто создавая сильные импульсы таяния снега в ручье. Земля не может поглотить весь этот снег, когда он тает одновременно, и в результате вода попадает в ручьи для использования ниже по течению.
Авторы обнаружили, что с 1984 по 2020 год в 70% зон позднего таяния снега наблюдалось значительное увеличение активности лесных пожаров. «Это исследование хорошо показывает, что пожары перемещаются в места, которые мы считаем более устойчивыми, потому что они более прохладные и влажные», - сказал Пол Брукс, профессор, изучающий горную гидрологию в Университете Юты. Брукс не участвовал в исследовании, но просмотрел рукопись. В зонах Южных Скалистых гор, которые дольше всего держат снег, в 2020 году выгорело больше площади, чем за последние 36 лет вместе взятые. «Это шокирующая разница», - сказал Кампф. «Увидев, что во многих разных горных хребтах тенденция к более крупным пожарам в заснеженных районах, действительно является самым важным открытием».
Лесные пожары могут по-разному влиять на снег. Деревья обычно перехватывают немного снега, но когда они теряют листву или умирают, на землю сначала попадает больше снега. Иногда это приводит к более глубокому снегу. Но затем начинают действовать другие конкурирующие факторы. Более открытый снежный покров поглощает больше солнечной радиации. Сажа и другие сгоревшие материалы падают на снег, уменьшая его способность отражать солнечный свет и способствуя более быстрому таянию. Открытые участки также более уязвимы для ветра. «Это вопрос баланса, который из них победит, чтобы создать такие снежные условия, которые вы видите в конце сезона», - сказал Кампф..
Низкоширотные, южные склоны и солнечные районы особенно уязвимы для воздействия лесных пожаров на снежный покров, поскольку они получают больше солнечного света и солнечной энергии. Как и районы, в которых происходят сильные пожары. Существует региональная изменчивость: например, облачные районы на северо-западе Тихого океана, вероятно, окажут иное воздействие на снежный покров, чем районы, где больше солнечного света.
Исследование также показало, что снег на выжженных территориях содержит меньше воды. «Пиковый эквивалент снеговой воды, до которого доходит снежный покров в конце сезона, очень важен», - сказал Кампф. «Во многих местах это будет действительно коррелировать с тем, насколько велик речной поток».
Короткий снежный сезон, который, по сути, означает более продолжительное лето, может иметь каскадный эффект. «Это все равно, что отключить систему капельного орошения на месяц раньше», - сказал Брукс. Растения могут начать расти раньше, но они также могут исчерпать воду в течение лета или быть подвержены ранним заморозкам. Это может затруднить восстановление леса после пожара.
Выводы исследователей могут повлиять на управление водными ресурсами в будущем. В районах, уже страдающих от засухи из-за изменения климата, пожары могут еще больше усугубить нехватку воды. Если снег не выпадает большими импульсами из-за позднего таяния, а пересохшая, жаждущая земля поглощает влагу, меньше воды, вероятно, попадет в ручьи, реки и, в конечном итоге, в водохранилища. Исследователи снежного покрова с тревогой наблюдают. «Лесные пожары оказывают огромное, огромное влияние на то, как происходит таяние снега», - говорит Эрин Уортон, гидролог из службы исследования снега в Айдахо NRCS.
Управляющим водными ресурсами нижнего течения, возможно, потребуется подготовиться к более раннему таянию воды, которое будет способствовать заполнению водохранилищ намного раньше, чем это необходимо. «Сроки - это очень, очень большое дело», - сказал Брукс. «Удивительная природа меньшего количества снега должна заставить людей задуматься».