воскресенье, 24 ноября 2013 г.

Мировые массивы лесов постепенно исчезают


Пятна мертвых деревьев в западной Канаде, погибших из-за нашествия лубоедов Dendroctonus ponderosae
Рис. 1. Пятна мертвых деревьев в западной Канаде, погибших из-за нашествия лубоедов Dendroctonus ponderosae. Эпидемии, вызванные занесенными на новые территории паразитами,  — это одна из трех основных причин гибели лесов. Фото из обсуждаемой статьи I. L. Boyd et al. в Science
Анализ глобальных данных спутниковых съемок за 12 лет позволил обрисовать динамику изменения площади лесных массивов в мире. В итоговой сумме деградации и прироста первая преобладает: площадь лесных массивов неуклонно убывает, за десять лет она сократилась на 1,4 млн км2. Наибольшая потеря лесных площадей по отношению к приросту зафиксирована для тропической зоны, наименьшая — для умеренной. Статистика на примере Бразилии показывает эффективность правительственных мер, которые принимаются для сохранения тропических лесов. Важно также в условиях расширения международных связей контролировать интродукцию паразитарных видов, так как на новых территориях они могут вызвать эпидемию лесных деревьев.

Команда американских ученых под руководством Мэта Хансена (Matt Hansen) с кафедры географии Мэрилендского университета опубликовала обзор мировой динамики лесных массивов за последние 12 лет. Это взгляд на проблему в целом, с высоты птичьего полета, причем почти буквально. Ученые анализировали данные спутниковых съемок (Landsat data) по всему миру. Их ноу-хау — это программа обсчета данных с разрешением в 30 м2, что уже само по себе удивительно для глобальных расчетов.
Общая площадь покрытия данными — 128,8 млн км, то есть вся суша за исключением Антарктиды и арктических островов (там, как известно, лесов нет), и это 143 млрд пикселей 30 × 30 м. Лесом считалась растительность выше 5 м, кроны которой покрывают более 50% поверхности земли (такой разумный общий знаменатель позволяет суммировать и сравнивать леса любых типов).
Ученым было важно обрисовать объективную картину динамики лесных массивов. По их мнению, в национальных отчетах раз за разом повторяются ошибочные цифры, отражающие малосодержательные критерии или недостаточно корректные данные. Например, в Китае и Индии рапортовали о значительном приросте лесных массивов за последние годы, но анализ спутниковых данных этого не подтверждает. Также и в США и Канаде: динамику лесов оценивают по изменениям порядка землепользования, а это слишком косвенный критерий, и если судить по нему, то площадь лесов в этом регионе не изменилась.
Вверху: расположение глобальных лесных массивов в различных климатических зонах — тропической, субтропической, умеренной и субарктической (бореальной). Внизу: потери за 12 лет, прирост и оборот леса
Рис. 2. На верхней карте показано расположение глобальных лесных массивов в различных климатических зонах — тропической, субтропической, умеренной и субарктической (бореальной). На нижней карте кроме лесных массивов (зеленый цвет) отображены потери за 12 лет (красный цвет), прирост (синий) и оборот леса, то есть потери + прирост (фиолетовый). Карты из обсуждаемой статьи M. C. Hansen et al. в Science. Более подробные карты можно посмотреть здесь
В целом исчезновение лесов за 12 лет (общая площадь лесных потерь составила 2,2 млн км2) значительно превышало их прирост (0,8 млн км2); площадь совмещенных прироста и деградации — 0,2 млн км2. Примерно половина потерь леса приходится на тропический пояс; там же регистрируется и наибольший прирост, хотя отношение потерь к приросту именно там сильнее всего сдвинуто в сторону потерь (см. рис. 2 и таблицу). Судя по оценкам, тропический лес исчезает ускоренными темпами, и это ускорение составляет около 2 тыс. км2/год. Наивысшая скорость деградации лесов отмечена в тропиках Южной Америки — в Аргентине, Парагвае и Боливии.
Таблица. Общий баланс деградации и прироста лесов по климатическим зонам (из дополнительных материалов к обсуждаемой статье M. C. Hansen et al. в Science)
Леса по зонамПотеря (км2)Прирост (км2)
Тропические1105786247233
Бореальные (субарктические)606841207100
Субтропические305835194103
Умеренные273390155989
Всего2291851804425
Для субтропических лесов наиболее характерной чертой является высокая скорость лесооборота: почти везде в этой климатической зоне леса рассматриваются как культурные посадки. Здесь почти не осталось природных старых лесных массивов, и лес служит важным хозяйственным сырьем. Поэтому на карте субтропические леса отмечены фиолетовым цветом как зоны с высокой скоростью и деградации, и прироста.
Леса умеренной зоны деградируют медленнее, чем тропические. Среди территорий с наибольшей скоростью деградации лесов следует отметить Эстонию и Латвию, а также западную часть США, причем в США наибольшая скорость лесных потерь не только в умеренной, но и в бореальной зоне. Заметим, что бореальные леса России показывают наибольшую скорость прироста не только для своей климатической зоны, но и для остальных зон (рис. 2, синий цвет на нижней карте).
Причины деградации лесов известны: это интенсивная вырубка и сведение их под сельскохозяйственные угодья, а также лесные пожары и различные болезни. В разных зонах вес этих факторов немного различается. Тропический лес исчезает главным образом за счет деятельности людей, в умеренном и бореальном поясе главный уничтожающий фактор — лесные пожары. Это хорошо видно на картах: зоны потерь и пророста распределены не перекрывающимися масштабными пятнами. Такая картина получается из-за медленной скорости роста деревьев в этой климатической зоне.
В последние годы сказались и катастрофические события: ураганные ветры повалили леса на юге Швеции (2005) и во Франции (2009). Немаловажной причиной гибели древостоя в последнее десятилетие оказались эпидемии, вызванные распространением различных вредителей (рис. 1). Эту проблему детально рассмотрели в своей статье британские специалисты с кафедры ботаники Кембриджсого университетакафедры зоологии Оксфордского университета и из Сент-Эндрюсского университета.
С их точки зрения, эпидемии лесных деревьев в последнее время распространяются исключительно быстро благодаря активизации международных связей и глобализации. Список вольно, а чаще — невольно интродуцированных видов постоянно растет (рис. 3). Среди новых видов имеются и патогены, к которым местные растения не имеют иммунитета. Из-за этого болезнь может принять характер эпидемии, что приводит к массовой гибели лесов. Так произошло, например, с дубовыми рощами в Калифорнии (см. Sudden oak death), которые с 90-х годов исчезают из-за внедрения нового для них паразита Phytophthora ramorum, а теперь болезнь распространяется и в Англии.
Число видов насекомых и других беспозвоночных, ввезенных в США, в Европы и отдельно в Англию
Рис. 3. Число видов насекомых и других беспозвоночных, ввезенных в США (зеленая сплошная линия) и соответствующее число ввезенных паразитов (зеленая пунктирная линия); то же для Европы (красная пунктирная линия) и отдельно для Англии (синие линии, сплошная и пунктирная). График из обсуждаемой статьи I. L. Boyd et al. в Science
Обе команды исследователей сходятся на том, что только грамотное управление на основе реальных данных может остановить деградацию лесов. Так, в пример приводятся цифры по бразильским лесам. Десять лет назад это была территория с наивысшей скоростью деградации лесных массивов (около 40 тыс. км2/год). После того как было принято новое законодательство, запрешающее рубку леса на новых участках, а также меры по его соблюдению, темпы гибели лесов за прошедшую декаду снизились вдвое (до 20 тыс. км2/год). Это снижение выглядит многообещающим результатом долговременной политики бразильских властей. Очевидно, что вложение денег в различные лесоохранные мероприятия приносит глобальный успех. Также предлагается разрабатывать законы, контролирующие интродукцию видов — это фактор наибольшего риска для распространения лесных эпидемий.