Балансировка огня и льда

Управление лесами региона для предотвращения лесных пожаров и сохранения снежного покрова

Автор: Брук ФишерФото: Марк Стоун/Университет Вашингтона. Изображение вверху: вид с воздуха на хребет Кле-Элум, где расположены 12 полевых участков, где исследователи изучают, как структура леса влияет на таяние снега.

Стратегии предотвращения лесных пожаров обычно предполагают удаление легковоспламеняющихся пород деревьев и подлеска, которые могут разжигать пожары. Но что, если бы существовала стратегия, которая также могла бы помочь сохранить снежный покров? Этот вопрос вызвал новый этап исследований среди группы ученых, которые работают над защитой уязвимых источников воды в регионе.

«Необходимо определенное стратегическое прореживание лесов для предотвращения пожаров, но большинство наших водоразделов испытывают нехватку воды, поэтому, если мы сможем дать рекомендации, которые помогут снизить риск пожаров и увеличить задержку снега, то мы получим двойную победу», - объясняет CEE. Профессор Джессика Лундквист

Снежный покров, накапливающийся в прохладные месяцы, является важным летним источником воды для региона. Если он растает слишком рано, ниже по течению не останется достаточно воды, а сток позднего сезона имеет решающее значение для различных целей — от сельского хозяйства до питьевой воды и содействия миграции лосося. Водная засуха также может привести к более интенсивным лесным пожарам. По прогнозам, в течение следующих 70 лет снежный покров в Вашингтонских каскадах уменьшится на 50%.

«Снежный покров — это невероятная система хранения воды на Западном побережье. Он хранит для нас воду всю зиму. Когда она тает и попадает в реку, она становится нашей питьевой водой и важна для рыб», — говорит доктор философии. студентка Кэсси Лумбразо. «Эти леса прореживаются, и мы не уверены, как это повлияет на задержку снега в этом регионе».

Исследователи сосредоточены на Восточных каскадах, где талая вода впадает в крупнейшую реку штата Вашингтон. Река Якима снабжает водой самый продуктивный сельскохозяйственный район региона — долину Якима, известную своей вишней и хмелем. Целью исследования является поиск баланса между предотвращением лесных пожаров и гидрологическими потребностями. Это исследование станет основой для плана управления лесами штата, который разрабатывается Департаментом природных ресурсов штата Вашингтон (DNR). Полученные результаты также будут использованы для управления The Nature Conservancy (TNC) площадью 38 000 акров в Центральных каскадах.

Проект представляет собой партнерство и «любовный труд» команды исследователей: Лундквиста и Лумбразо из Университета Вашингтона; выпускница и доцент Сьюзан Дикерсон-Ланге (доктор философии CEE '16), консультант по гидрологии из Natural Systems Design; и выпускница наук о водных ресурсах и рыболовстве Эмили Хоу (доктор философии '12), которая возглавляет исследования снежного покрова и водных ресурсов для TNC. Команда сотрудничает с организацией Tapash Sustainable Forest Collaborative, которая работает над улучшением лесных экосистем в Центральных каскадах и включает в себя Yakama Nation, Лесную службу США, Департамент рыболовства и дикой природы Вашингтона, TNC и DNR.

Расположение лесной подстилки — от близости деревьев до того, выходят ли склоны на север — может сильно повлиять на снежный покров, вызывая ускоренное таяние снега в определенных местах. Хотя может показаться очевидным, что снег под деревьями, защищенный от солнца, тает медленнее, чем снег на открытых площадках, это не всегда так.

Неожиданные открытия относятся к 2009 году, когда Лундквист и ее аспиранты впервые начали работать над исследованием лесного снега в муниципальном водоразделе реки Кедр, расположенном в Западных каскадах. Они обнаружили, что в мягком климате, например, на северо-западе Тихого океана, снег под деревьями тает быстрее, чем на открытых пространствах. Это связано с длинноволновой радиацией, которую испускают деревья, пропорционально их температуре. В более теплом климате деревья излучают больше энергии, которая тает снег.

«Мы заметили, что наши результаты отличаются от результатов большинства опубликованных исследований, которые мы читали. Большинство говорили, что под деревьями снег держится дольше, но мы обнаружили, что это происходит только в более холодном климате», — вспоминает Лундквист. «Пример, который я привожу своим студентам: в Сиэтле холодными зимними ночами перед моим домом стоит большая ель; если я припаркую машину рядом с ним, утром только половина машины будет покрыта льдом. Другая половина защищена от мороза благодаря длинноволновому излучению дерева».