Угольные частицы из донных отложений озер расскажут о пожарах прошлого
28 августа 2023 г.
Красноярские ученые использовали донные отложения озер Шира и Учум для изучения пожаров прошлого. Количество угольных частиц в отложениях определенного периода демонстрируют интенсивность и частоту действовавших в это время пожаров. Полученные данные помогут проследить динамику пожаров, определить вклад климатического и человеческого факторов, а также спрогнозировать поведение пожаров в будущем. Исследование поддержано Российским научным фондом (проект № 22–27–00398), а его результаты опубликованы в Журнале Сибирского федерального университета. Биология.
В настоящее время во всем мире наблюдается увеличение количества природных пожаров. Поскольку изменение климата и деятельность человека влияют на пожары, необходимо знать о частоте пожаров в прошлом, чтобы прогнозировать их поведение в будущем. Донные отложения озер — один из лучших источников информации для оценки пожарных обстановок прошлого. Частицы древесного угля — продукта горения растительности, по воздуху попадают в водоемы и сохраняются на их дне. По концентрации этих частиц на разных глубинах донных отложений можно определить интенсивность пожаров в регионе в определенный период времени, даже спустя десятки и сотни лет.
Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» и СФУ оценили количество и состав макрочастиц древесных углей в донных отложениях озер Шира и Учум, расположенных в степной зоне юга Сибири (Республика Хакасия и Красноярский край). На основе полученных данных специалисты реконструировали историю пожаров на окружающей территории за последние 400 лет.
Чтобы не нарушить последовательность осадочных слоев и провести более точную датировку исследователи отбирали пробы со дна озер с помощью специального намораживателя, изготовленного в Институте биофизики СО РАН. Устройство позволяет замораживать донные отложения прямо на дне водоема. Частицы древесных углей в донных отложениях озер Шира и Учум специалисты разделили на три класса: А — частицы от остатков травянистых растений, тонких корней и хвои; В — частицы от остатков листьев и древесины лиственных деревьев. С — самый многочисленный класс, частицы, являющиеся остатками от горения древесины и угля.
В обоих озерах наблюдалось увеличение количества угольных частиц класса С в последнее столетие — примерно с начала XX века и по настоящее время. До этого количество таких частиц было на порядок ниже, чем в настоящее время. Ученые отмечают, что скорее всего, это объясняется активным сжиганием туристами и местными жителями древесины и угля. Ведь оба озера являются популярным местом отдыха, здесь находятся кемпинги и палаточные стоянки отдыхающих.
Ученые также установили, что содержание частиц остальных классов в обоих озерах в прошлом был не ниже, а иногда даже выше, чем в современный период. Такие частицы углей отражают фон природных пожаров и, как говорят специалисты, можно утверждать, что в современный период интенсивность природных пожаров в исследуемом регионе не увеличилась по сравнению с 17–19 веками.
«Степные и луговые экосистемы составляют около трети растительного покрова Земли, но именно в них происходит около 80 % пожаров. Мы восстановили историю пожарных режимов на степной территории Северо-Минусинской котловины за последние 400 лет. Увеличение потока угольных частиц в донные отложения озер Шира и Учум в последнее столетие вероятнее всего отражает возросшее количество сжигаемого людьми топлива в окрестностях исследованных озер. Поток частиц других классов не демонстрирует тенденции к возрастанию. Следовательно, количество природных пожаров в современный период не увеличилось заметным образом с 17 века. Полученные сведения будут полезны при реконструкциях пожарных режимов по более длинным кернам, охватывающим период в несколько тысячелетий. Сравнение современных пожарных обстановок с таковыми в доиндустриальный период позволяет оценить вклад антропогенного фактора в этот процесс. Наша работа является первым исследованием содержания древесного угля в донных отложениях озер Северо-Минусинской котловины, и станет ценным вкладом в мировую коллекцию данных для реконструкции пожарных режимов на планете», — рассказал ведущий научный сотрудник Института биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН, доцент СФУ, доктор биологических наук Денис Рогозин.
Источник: КНЦ СО РАН