Научная работа Фомы Возьмителя посвящена реконструкции истории лесных пожаров с помощью дендрохронологических методов. Основой служат пожарные шрамы – следы, которые остаются в годичных кольцах деревьев после воздействия огня. Пострадавшее дерево навсегда сохраняет этот отпечаток. Ученые берут небольшие поперечные спилы с живых деревьев и такие же образцы мертвой древесины: сухостоя, валежа и пней.
– Сначала мы шлифуем поверхность спила, затем сканируем ее и измеряем ширину годичных колец. Особое внимание уделяем пожарным шрамам. Суть метода дендрохронологии как раз и заключается в перекрестном сравнении годичных колец деревьев, которые росли в одном регионе и испытывали влияние одних и тех же факторов. Если в определённый период условия для роста стали хуже, то кольца будут уже. В благоприятный год, наоборот, шире. Сопоставляя эти данные от разных деревьев, можно точно определить, в каком году сформировалось каждое кольцо, особенно если есть уже датированная шкала. Таким образом поэтапно удается датировать даже образцы с давно умерших деревьев, — объясняет исследователь.
Образец из Якутии, на котором хорошо видны пожарные подсушины
Для изучения подходят не все деревья: в бореальных лесах России это хвойные породы с толстой корой, устойчивые к огню, например, сосна и лиственница. В лаборатории Института леса хранится образец сосны возрастом около 500 лет, за которые дерево перенесло 18 пожаров. Мертвая древесина в относительно сухих сосновых лесах может сохраняться столетиями.
Благодаря таким реконструкциям можно определить количество пожаров, установить их точные годы, а в большинстве случаев и сезон возникновения, рассчитать их частоту и площадь, а также выделить периоды с разной степенью пожарной активности. Это важно не только для понимания исторических процессов, например, влияния традиционного лесопользования на возникновение пожаров, но и для анализа современной ситуации и прогнозирования будущих изменений. Так, пожары играют ключевую роль в формировании растительности таежных лесов и имеют большое значение в контексте изучения климатических изменений.
– Мы не только фиксируем факты, но и анализируем динамику пожарной активности, сопоставляя ее с климатическими данными – в первую очередь с реконструкциями температурных аномалий и засушливых периодов. Например, в северных широтах зафиксирован рост пожарной активности в период Малого ледникового периода, длившегося приблизительно с XIV до середины XIX века, с наибольшим похолоданием в XVI–XVIII веках. Несмотря на низкие температуры, это был довольно засушливый период, что и отразилось в увеличении числа пожаров, – рассказал Фома Возьмитель.
Дендрохронологические реконструкции пожаров помогают выявлять порой неожиданные корреляции. Так, ранее ученым удалось обнаружить отрицательную связь между пожарной активностью в Скандинавии и температурой воды в северной части Атлантики, а также положительную – с площадью арктического морского льда. Это отражает влияние глобальных атмосферных и океанических процессов на распространение пожаров.
– Погружаясь далеко в прошлое, мы охватываем период, когда на исследуемых территориях еще не велась хозяйственная деятельность. Это позволяет увидеть, что человек далеко не всегда полностью определял пожарный режим. Да, антропогенные факторы могут увеличить частоту возгораний, но масштабы распространения огня, судя по всему, в большей степени зависят от климата. Интересно, что в XX веке в бореальной зоне наблюдается снижение пожарной активности. Означает ли это, что человек стал более эффективно бороться с огнем или это следствие более влажной климатической фазы? Возможно, исследование приблизит нас к ответу, – резюмировал Фома Возьмитель.
Отбор проб мертвой древесины. Экспедиция на Северный Урал
География исследования охватывает Карелию, Ленинградскую область, Республику Коми, Ханты-Мансийский автономный округ, Свердловскую область, Бурятию и Якутию. Такой набор территорий позволяет учёным проверить, как на пожарную активность влияет градиент континентальности климата. Кроме того, на масштабной территории можно оценить влияние крупных атмосферных колебаний и определить, где проходят границы их воздействия. Важно и то, что у этих регионов разная история освоения.
Впервые с темой Фома Возьмитель познакомился в 2019 году, во время экспедиции в окрестности поселка Важгорт в Республике Коми, куда отправился с будущими коллегами из Карельского научного центра РАН. Текущее исследование стало продолжением работы, начатой в университете: тогда он занимался реконструкцией пожарной активности в заповедниках Печоро-Илычский и «Денежкин Камень» на Северном Урале. Сейчас ученый работает с образцами, собранными в Якутии и ХМАО.
Поздравляем Фому с присуждением стипендии Президента РФ и желаем интересных экспедиций и плодотворных исследований!
Фото из архива Ф.К. Возьмителя
