Профессор — о лесовосстановлении после вырубок и роли лесов для климата

Леса оказывают комплексное влияние на климат, поскольку не только эффективно поглощают и накапливают в твёрдой форме углерод из атмосферы, но и охлаждают воздух у поверхности земли, затеняя её и испаряя влагу с крон. Бездумное вмешательство человека способно нарушить этот баланс, тогда лес может утратить свои полезные функции. Об этом рассказал в интервью RT доктор географических наук, заведующий кафедрой лесной таксации, лесоустройства и геоинформационных систем ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова» Александр Алексеев. Специалист объяснил, как должно проводиться восстановление леса после вырубок и всегда ли лесные пожары вредны для экосистемы. Также он рассказал, какие методы сегодня применяются для селекции ценных пород деревьев.

— Учёные из Шеффилдского университета пришли к выводу, что одно только насаждение лесов без подключения целого комплекса мер не может решить проблему глобального потепления. По словам учёных, высадка снижает способность поверхности Земли отражать солнечные лучи, поскольку леса темнее, чем степи и луга, а также влияет на концентрацию в атмосфере метана и озона. Суммарно все эти косвенные эффекты нивелируют полезный эффект от лесопосадок примерно на треть. Согласны ли вы с такими оценками?

— Нет, не вполне. Дело в том, что в своём нормальном состоянии леса — чистые поглотители и накопители углекислого газа. Нормальное состояние леса — это когда он не вырубается сплошными рубками, не сгорает в результате пожаров, не повреждается вредителями и болезнями и другими антропогенными и природными факторами. Для здоровых лесов мы даже используем особый термин — карбоновый насос, который выкачивает CO2 из атмосферы и депонирует его, в биомассе на долгие сроки — десятки или сотни лет.

Что касается аргумента, что леса меньше отражают солнечные лучи, чем другие экосистемы, то есть имеют меньшее альбедо, то это отчасти так. Альбедо действительно важный показатель, когда мы говорим о климате, так как атмосфера нагревается от поверхности Земли. Однако леса напрямую поглощают часть спектра солнечной энергии в процессе фотосинтеза, затеняют территорию, в результате солнечное излучение не попадает на поверхность земли. Поэтому под покровом леса всегда прохладнее, чем на открытой местности. К тому же леса активно испаряют влагу, что тоже способствует охлаждению воздуха. Леса оказывают комплексное смягчающее воздействие на климат.

— Ранее другие учёные выяснили, что антропогенное воздействие так сильно изменило леса в бассейне Амазонки, что они стали больше выделять углекислого газа, чем способны поглотить, а также выбрасывают значительные объёмы метана. Аналогичная ситуация наблюдается в Индонезии, Малайзии, Камбодже и Лаосе. Почему тропики в последние десятилетия превращаются в производителей углерода?

— Действительно, если леса подвергаются сильному антропогенному воздействию, о котором я упоминал ранее, это может нарушить круговорот углерода. Тропические леса, включая леса в бассейне Амазонки, страдают от сплошных вырубок и пожаров. Так, леса в этом регионе активно вырубают, чтобы освободить землю под нужды сельского хозяйства. Правда, нельзя сказать, что в целом тропические леса перестали поглощать углекислый газ, это скорее справедливо для отдельных их участков. Но в любом случае важно ограничивать антропогенное воздействие на леса, это предусмотрено Рамочной конвенцией ООН об изменении климата. Комплекс таких мер называется устойчивым управлением лесами.

— Вы упомянули сплошные вырубки. Чем они отличаются от нормальных вырубок?

— Имеются в виду не столько сплошные вырубки, сколько вырубки, после которых лес не восстанавливают. Сама по себе рубка леса, если она производится по правилам, не проблема. Важно, чтобы после рубки на её месте проводились мероприятия по естественному, искусственному или комбинированному лесовосстановлению. Такие меры предусмотрены российским законодательством в сфере лесного хозяйства, а также в законодательствах других стран. К сожалению, на практике эти меры применяются не всегда, и тогда вырубки наносят вред лесной экосистеме.

— Мы затронули состояние лесов в тропиках. А как дело обстоит в более северных широтах?

— В целом обстановка с состоянием лесов более благополучная, хотя тоже бывают и сплошные вырубки, и лесные пожары. С последними активную борьбу в России ведёт Федеральное агентство лесного хозяйства и его подведомственная организация ФБУ «Авиалесоохрана».

— На берегах Северного Ледовитого океана исчезает голая тундра, прорастают кусты, а ивы вырастают на 3 м в высоту. В то же время в тропиках сотни тысяч гектаров леса ежегодно уничтожаются, а изменение климата негативно сказывается на оставшихся деревьях. Могут ли эти новые леса хотя бы отчасти компенсировать те негативные процессы, которые идут в других районах планеты?

— Да, разумеется. Так проявляется механизм обратной связи, если говорить научным языком. Вообще, потепление климата — положительное явление для растений, включая деревья. Как и насыщение атмосферы углекислым газом, которым растения питаются в процессе фотосинтеза. Например, в парниках растения специально подкармливают углекислым газом, чтобы повысить урожайность. Так что по мере накопления в атмосфере углекислого газа, повышения средних температур и влажности площади лесов будут расширяться. И тогда запустится обратный процесс — растения помогут забрать излишки CO2 из атмосферы. В процессе фотосинтеза из газообразного состояния углерод переходит в твёрдое и может храниться в такой форме очень долгое время.

— Недавно выяснилось, что перепады температуры и влажности, спровоцированные глобальным потеплением, снизили способность растений к фотосинтезу и поглощению углекислого газа. Пока что на эту проблему обращают внимание в основном сельхозпроизводители, поскольку их урожаи падают, разрабатываются специальные препараты, снимающие абиотический стресс. Какова ситуация с лесами? Насколько сильно на их способность поглощать кислород влияет изменение климата?

— Растения действительно могут испытывать климатический стресс, что снижает уровень фотосинтеза. Обычно самый сильный стресс у растений вызывают засухи и суховеи. Хотя в целом влажность атмосферы в процессе глобального потепления растёт, локально могут наблюдаться засухи. Отмечу, что деревья от таких экстремальных явлений страдают меньше, чем, например, сельскохозяйственные растения, поскольку у деревьев корневая система уходит очень глубоко, на несколько метров. Поэтому деревья способны переживать даже серьёзные засухи и быстрее восстанавливаться после них. Так что и стрессам леса подвержены меньше, чем другие экосистемы.

— Какие породы деревьев лучше всего накапливают углекислый газ?

— Это зависит от того, как быстро дерево способно накапливать фитомассу, то есть речь идёт о быстрорастущих деревьях. Например, в Латинской Америке часто для нужд целлюлозно-бумажной промышленности высаживают плантации эвкалипта, потому что он быстро растёт. Такие растения быстро накапливают углерод в фитомассе, однако у них короткий «оборот хозяйства» (период между высадкой и рубкой. — RT) — как правило, такие деревья выращивают именно для производства целлюлозы. Также очень хорошо, когда древесина идёт на производство биотоплива, которым затем заменяется часть топлива, производимого из ископаемых углеводородов, или применяется для производства лесных продуктов с длительным сроком жизни, например строительных материалов. То, какие породы деревьев предпочтительно высаживать для поддержания климатического баланса с учётом потребностей народного хозяйства в древесине, определяется в рамках специального моделирования. Такие исследования ведутся и в России.

— Всегда ли нужно засаживать вырубки искусственно, не проще ли ждать, пока лес восстановится естественным путём?

— Есть три вида лесовосстановления: естественное, искусственное и комбинированное, которое совмещает естественное и искусственное. Иногда достаточно просто содействовать естественному возобновлению леса, когда на вырубке много жизнеспособного подроста основной лесообразующей породы. В этом случае при вырубке нужно стараться сохранить эту молодую поросль, а затем аккуратно расчистить лесосеку, чтобы дать молодым растениям возможность развиваться.

Но в тех случаях, когда такого возобновления нет, нужно прибегать к искусственному лесовосстановлению, создавать лесные культуры. Третий способ, комбинированный, включает и посадку деревьев, и поддержку природного подроста.

Если этого не делать, а на вырубке не сохранилось благонадёжного подроста вырубленной породы, то в первую очередь при естественном развитии событий здесь появятся быстрорастущие, пионерные породы, в основном берёза и осина. Они быстро растут и хорошо поглощают углерод. Затем в процессе естественной сукцессии их вытесняют хвойные породы. Они растут медленнее, но лучше депонируют углерод, поскольку их древесина более биостойкая и медленно разлагается. Проблема в том, что естественное лесовосстановление через смену пород занимает намного больше времени, чем искусственное.

— В каком состоянии находятся сегодня российские лесные угодья?

— Российские леса — чистые поглотители углерода. По примерным оценкам, в год они поглощают около 600 млн т углекислого газа. Это примерно треть от объёма парниковых газов, которые выбрасываются на территории России за этот же период. В России леса занимают очень большую территорию, общая площадь лесного фонда — около 1,2 млрд га. Причём значительная часть этих лесов не имеет транспортной доступности и там не ведутся рубки и иные лесохозяйственные мероприятия. Поэтому очень большая доля лесных массивов в России находится в естественном состоянии и выполняет свои климатические функции. Однако они периодически страдают от лесных пожаров. Их нередко вызывают сухие грозы, когда электрические разряды есть, а дождя, который потушил бы возникший пожар, нет.

Отчасти такие пожары бывают даже полезны для лесных экосистем. В труднодоступных удалённых районах накапливается большое количество мёртвой древесины, детрита, который мешает естественному лесовосстановлению. Во время лесных пожаров детрит выгорает. Кроме того, у некоторых разновидностей сосен шишки раскрываются и семена попадают в почву только после пожаров. Если пожаров вообще не будет, то такие виды не смогут размножаться. Поэтому на труднодоступных территориях, где нет населённых пунктов, объектов экономики, коммуникаций и тому подобного, пожары зачастую не тушат, а следят за тем, чтобы они не распространились в сторону населённых пунктов. Такие территории относятся к зонам контроля лесных пожаров.

— Помогают ли вести такой мониторинг новые технические средства, такие как БПЛА?

— Да, беспилотные летательные аппараты входят сегодня в четырёхуровневую систему борьбы с лесными пожарами. Первый уровень мониторинга — это спутники, второй — авиация, которую использует «Авиалесоохрана». Затем следуют БПЛА и наземное патрулирование. Сейчас для мониторинга ситуации в лесах также используют вышки мобильной связи, на которых устанавливают камеры кругового обзора. В деле борьбы с пожарами важнее всего обнаружить очаг возгорания на ранней стадии, тогда его можно быстро ликвидировать.

— При восстановлении вырубок высаживаются такие же растения, которые растут в дикой природе, или уже подвергшиеся селекции? Насколько сложна задача — селекция ценных пород деревьев?

— Как правило, это местные породы, районированные для данного лесного района. Селекция действительно производится, при заготовке семян материал берётся от так называемых плюсовых деревьев — более качественных по высоте, форме ствола и, самое главное, скорости роста. Другое дело, что селекция древесных растений — задача более сложная, чем сельскохозяйственных растений, поскольку сосна и ель, например, растут по 80—100 лет. Поэтому результаты селекции становятся известны очень нескоро. Помочь в данном случае могут методы геномной селекции — например, когда потенциал растения определяют по его генотипу, а не фенотипу, а также генетического маркирования и редактирования. Это позволяет ускорить получение результатов. Такие исследования ведутся в том числе и в нашем университете.