Вторичные леса играют важную роль в улавливании углерода, потому что они, как правило, поглощают больше углерода, чем теряют в атмосфере. Однако размер и средний возраст этих часто заброшенных территорий, на которых снова появилась растительность, до сих пор были неизвестны. В исследовании, недавно опубликованном в журнале Scientific Data, группа ученых во главе с двумя исследователями из Национального института космических исследований Бразилии (INPE) количественно оценила эти переменные и сделала неутешительные выводы. Предполагаемое поглощение углерода вторичными лесами по всей Бразилии компенсирует всего лишь 12% выбросов углерода, связанных с вырубкой лесов только в бразильской Амазонии за 33-летний период. Рассказываем подробнее об исследовании: как «работают» вторичные леса, что сейчас происходит с Амазонией и почему прогноз для экологической ситуации в Бразилии — плачевный.
Что такое вторичные леса?
Вторичные или восстановленные леса это области, где новые саженцы деревьев образуются после того, как первоначальные деревья были собраны в процессе лесозаготовок или погибли от пожара, насекомых, болезней, техногенных факторов. Восстановление является ключом к устойчивому лесному хозяйству и может быть достигнуто с помощью двух основных подходов:
- естественное возобновление, которое происходит, когда на деревьях, оставленных на участке или рядом с ним (например, осина), появляются новые саженцы или ростки;
- искусственное восстановление, более известное как посадка деревьев.
Части Амазонки, Панамы и многих других мест, которые мы считаем местом с нетронутыми девственными лесами, на самом деле являются результатом многовекового естественного лесовосстановления. Большая часть этого возобновления роста в Северной и Южной Америке произошла, когда американские индейцы, примерно во время европейской колонизации, оставили свои поля и резко сократили свою сельскохозяйственную деятельность, в то время как потребность в преобразовании лесов ранними колонистами была незначительной.
После ряда разрушительных пожаров и варварской вырубки деревьев восстановление лесов Амазонии кажется маловероятным. Кроме того, ученые задаются вопросом: будут ли восстановленные леса так же хорошо «работать» в качестве легких Земли? Будет ли восстановлено биоразнообразие? Насколько быстро леса вообще восстанавливаются?
К сожалению, сегодня восстановление лесов не может происходить так легко, как раньше. Особенно там, где обезлесение и деградация лесов не ослабевают, а эрозия почвы является серьезной проблемой, например, в Амазонии на территории Бразилии. И многие из стран, которые обязались восстановить 350 млн га деградированных земель в рамках Боннского вызова к 2030 году, демонстрируют лишь ухудшение ситуации. Особенно в Бразилии, и вот почему.
Что не так с правительством Бразилии?
Несколько событий, произошедших в 2020 году, наглядно показывают — леса Амазонии на территории Бразилии ждет только деградация и полное исчезновение.
Для начала, именно в 2020 году огромные территории Южной Америки были разорены беспрецедентной засухой и пожарами. Погибли тысячи живых видов, леса превратились в степи и пустыни.
Эксперты говорят, что лесные пожары в регионе, который охватывает Бразилию, Аргентину, Боливию и Парагвай достигли критической отметки в 2020 году. В начале августа власти Бразилии сообщали о том, что пожары в лесах Амазонии увеличились на 28%. Масштабы пожаров могут достичь тех же объемов, что и в 2019 году. Однако ситуация вышла из под контроля, и эксперты признали — ситуация в 2020 году гораздо хуже.
Пожары раздуваются идеальными условиями, включая сильный ветер, температуру выше 40 °C и сухой сезон, когда фермеры используют подсечно-огневые методы земледелия, чтобы попытаться восстановить почву.
Однако основная проблема не в фермерах. Президент страны Жаир Болсонару поощряет сельскохозяйственную и горнодобывающую деятельность в Амазонии — это и есть основная причина разгорающихся пожаров.
Согласно снимкам Национального космического агентства Бразилии, площадь пожаров еще в августе выросла на 28% по сравнению с тем же месяцем прошлого года.
Эти цифры вызывают опасения у активистов — они беспокоятся, что масштабы пожаров могут достичь тех уровней, которые они фиксировали в августе и сентябре 2019 года. «Это ужасный знак, — отметила Ане Аленкар, директор Бразильского института экологических исследований в Амазонии. — Мы ожидаем, что в августе количество пожаров только вырастет, а сентябрь будет еще хуже». Опасения активистов оправдались.
И что же предпринимает в ответ правительство, чтобы спасти леса? Отменяет все меры по защите мангровых лесов!
В конце сентября правительство президента Бразилии Болсонару отменило постановления, защищающие мангровые заросли и другие хрупкие прибрежные экосистемы. Разумеется, это ставит под угрозу «постоянные защитные зоны», созданные в 2002 году для сохранения тропических мангровых зарослей Бразилии и кустарников песчаных дюн вдоль ее атлантического побережья.
Экологи предупредили, что отмена правил откроет такие земли для освоения, что приведет к катастрофическим последствиям для их экосистем.
«Эти районы уже находятся под интенсивным давлением со стороны магнатов недвижимости, — объясняет Марио Мантовани, глава экологической группы SOS Mata Atlantica. — Правила 2002 года по крайней мере защищали их от дальнейшего уничтожения», — заявил в интервью для AFP, назвав их отмену «преступлением против общества».
Новое постановление является частью серии спорных экологических решений президента с крайне правыми взглядами, который руководил вырубкой лесов в тропических лесах Амазонки и водно-болотных угодьях Пантанала с момента вступления в должность в январе 2019 года.
В других решениях правительство также отменило меру, требующую экологических разрешений для ирригационных проектов, и президент разрешил цементным компаниям сжигать пустые контейнеры из-под пестицидов для переработки их в бетон, что, по мнению экологов, сильно загрязняет окружающую среду.
Стоит отметить, что проблема с пожарами, по существу, никак не решается. Кроме того, «в Бразилии „количество контрактов с добровольцами“ сократилось на 58%», — завила Алика Туо из института Centro de Vida, имея в виду людей, которые ранее мобилизовались для тушения пожаров. Она твердо возлагает вину на президента Бразилии Жаира Болсонару, известного скептика проблемы изменения климата.
Если на правительство надежды нет, могут ли восстановленные естественным способом леса как-то спасти ситуацию?
Потенциал восстановленных лесов — есть ли спасение?
Итак, как восстановление лесов может поддержать биоразнообразие в XXI веке?
Естественно, или «пассивно» восстановленные леса, безусловно, лучше справляются с задачей восстановления биоразнообразия, чем монокультурные плантации. Но это медленно. Могут потребоваться столетия возрождения, прежде чем первоначальная совокупность видов вернется к изначальным отметкам. Изменение климата, фрагментация среды обитания и пожары могут действовать сообща, замедляя восстановление биоразнообразия. Тем не менее, это не должно мешать нам естественным образом восстанавливать леса для защиты биоразнообразия.
Недавние исследования показывают, что пассивное восстановление лесов может оказаться более дешевым и социально приемлемым, чем схемы посадки деревьев. Однако для принятия правильных решений и эффективности затрат крайне важно иметь возможность предсказать, где пассивное восстановление лесов более вероятно, а где оно с большей вероятностью сохранится с течением времени после того, как сельхозугодья будут заброшены. Еще один важный элемент — это знание того, сколько биоразнообразия необходимо как людям, так и природе в процессе восстановления лесов для обеспечения основных услуг, таких как опыление насекомыми, гидрологическое регулирование, эрозия и борьба с вредителями.
Планирование восстановления лесов и восстановления биоразнообразия также требует рассмотрения воздействия на местные средства к существованию, которые могут быть затронуты далеко за пределами реальных проектов восстановления. Например, учитывая важность влаги Амазонки для бразильского сельского хозяйства, утверждалось, что большая часть национальной задачи Бразилии по восстановлению 12 млн га деградированных земель к 2030 году должна быть выполнена в Южной и Восточной Амазонии.
Биоразнообразие лесов постепенно восстановилось в нескольких местах по всей Латинской Америке за счет пассивного восстановления за последнее десятилетие, охватывая не менее 2 млн га, включая части тропических Анд. А естественное лесовозобновление в горных районах имеет важные последствия для водосборов, пострадавших от обезлесения.
При ограниченном финансировании и иногда краткосрочном подходе к проектам восстановления мир нуждается как в естественном, так и в активном лесовосстановлении, чтобы ускорить восстановление биоразнообразия лесов, или, в некоторых случаях, в сочетании того и другого. Местные условия различаются, и усилия по восстановлению требуют подходов, адаптированных к этим условиям, отмечает издание CIFOR Forests News. К ним относятся изменение устремлений и целей заинтересованных сторон, правовые и законодательные изменения, природные циклы, такие как пожары и засухи. Также возможны неудачи из-за отсутствия технических знаний или доступа к ним, особенно в развивающихся странах.
Справятся ли восстановленные леса с поглощением углерода?
«Способность вторичных лесов поглощать углерод известна из исследований, которые включают мониторинг территорий в полевых условиях. Их средний чистый коэффициент поглощения углерода в неотропических регионах в 11 раз выше, чем у старовозрастных лесов. Однако долгосрочная динамика вторичных лесов в Бразилии и во всем мире изучены плохо», — сказал Крус де Арагао, один из авторов исследования, которое проводилось в INPE.
Иначе говоря, у восстановленные леса отлично справляются с поглощением углерода. Гораздо лучше, чем старовозрастные леса. Но восстанавливать их никто не торопится, сам процесс занимает очень много времени, а размер и средний возраст этих часто заброшенных территорий, на которых снова есть растительность, до сих пор были неизвестны.
Эти знания имеют основополагающее значение для того, чтобы Бразилия могла достичь своих обязательств в соответствии с Парижским соглашением 2015 года. К 2030 году страна обязана восстановить 12 млн га леса.
Возраст и размер вторичных лесов в каждом биоме
В исследовании рассчитывался прирост вторичных лесов, ранее имевших антропный покров (плантации, пастбища, городская инфраструктура или горнодобывающая промышленность), и их возраст, биом за биомом. По словам ученых, вторичный рост леса не является линейным и коррелирует с возрастом, поэтому важно установить возраст леса, чтобы оценить поглощение им углерода.
Данные показали, что в период с 1986 по 2018 год в Бразилии было восстановлено в общей сложности 262 791 км² вторичных лесов. Это соответствует 59% площади старовозрастных лесов, вырубленных в бразильской Амазонии в период с 1988 по 2019 год.
Восстановленные леса были расположены по всей Бразилии, а наименьшая их доля приходилась на Пантанал [водно-болотные угодья в центрально-западном регионе], составляя 0,43% [1120 км²] от общей нанесенной на карту площади. Наибольшая доля приходилась на Амазонку — 56,61% [148 764 км²]. Каатинга [полузасушливый биом на северо-востоке] составлял 2,32% [6 106 км²] от общей площади и имел самые молодые вторичные леса — более 50% принадлежали к возрасту от одного до шести лет. Атлантический тропический лес занимает второе место по размеру восстановленных территорий, с 70 218 км² (или 26,72% от общей площади), и имеет самый старый.
Крус де Арагао
Четыре шага исследования
Исследователи использовали метод, реализованный в Google Earth Engine (GEE), и временные ряды данных из Бразильского ежегодного проекта по составлению карт землепользования и земельного покрова (MapBiomas), начиная с 1986 года. Они создали 131 справочную карту за 33 года между 1986 и 2018 годы, покрывающие вторичные леса, разделенные по биомам. Исходный материал доступен по адресу здесь и здесь.
Исключив водно-болотные угодья, они выполнили методологию в четыре этапа. Сначала 34 карты из MapBiomas были переклассифицированы в двоичные карты, в которых пикселям, представляющим лесные территории, было присвоено значение «1», а пикселям, соответствующим другим видам землепользования и типам покрытия, было присвоено значение «0». Мангровые заросли и лесные посадки были исключены. Каждый пиксель соответствовал площади 30 на 30 м.
Затем ученые измеряли прирост вторичных лесных площадей, используя карты, созданные на предыдущем этапе, пиксель за пикселем. На третьем этапе исследователи создали еще 33 карты, показывающие размер вторичных лесов из года в год.
Наконец, оставалось рассчитать возраст нанесенных на карту вторичных лесов. Для этого ученые сложили карты годового прироста вторичного леса, полученные на предыдущем этапе.
Выбросы и потенциал лесов
Потенциальное чистое поглощение углерода вторичными лесами в каждом бразильском биоме в период с 1986 по 2018 год было рассчитано попиксельно, исходя из предположения, что средняя линейная чистая скорость поглощения углерода составляет 3,05 Мг C га −1 год −1 (мегаграмм на гектар в год) в течение первых 20 лет. лет вторичной сукцессии леса независимо от возраста. Предполагалось, что чистое потребление будет нулевым через 20 лет.
Пантанал внес наименьший вклад, на его долю приходилось 0,42% вторичного поглощения углерода лесами в период с 1986 по 2018 год. Биом Амазонки внес наибольший вклад, составляя 52,21%. В исследовании сделан вывод о том, что предполагаемое поглощение углерода всеми вторичными лесами в Бразилии компенсировало 12% выбросов углерода в результате обезлесения только в бразильской Амазонии в период 1988–2018 годов. Но на самом деле это не очень много.
Что в итоге?
Учитывая, как важна Амазония, восстановление лесов должно и дальше продолжаться. Общая площадь вторичных лесов, как видно, не сильно увеличилась по сравнению с площадью вырубленных, отмечают ученые. Это связано с землепользованием, особенно в Амазонии. Обезлесение означает утрату других преимуществ естественных лесов, которые играют незаменимую роль в гидрологическом цикле и в поддержании биоразнообразия — гораздо больше, чем вторичный лес. Они также более устойчивы к изменению климата.
Новые данные могут помочь бразильским политикам принять решение о способах защиты биоразнообразия и спланировать использование и защиту вторичных лесов. «Они не защищены и предоставляют важные услуги. На самом деле они обычно больше всего страдают от конверсии в цикле землепользования в Амазонии. Теперь мы можем понять, почему они так срочно заслуживают защиты», — заключают ученые.
Услышат ли ученых власти?
Читать также
Ученые выяснили, как именно тепловой стресс повреждает сперму
Годовая миссия в Арктике закончилась, и данные неутешительны. Что ждет человечество?
На 3 день болезни большинство больных COVID-19 теряют обоняние и часто страдают насморком