Доктор биологических наук Надежда Чебакова и кандидат биологических наук Елена Парфенова из Института леса имени Владимира Сукачева (Красноярск) Сибирского отделения Российской академии наук изучают возможные последствия изменения климата в Сибири. Последняя их работа была представлена на конференции в городе Тиба (Япония), организованной Японским и Американским геофизическими союзами. Корреспондент «Ленты.ру» поговорил с учеными об их исследованиях.
«Лента.ру»: Вы прогнозируете, что в 2080-х годах в Средней Сибири смягчится климат и сократятся территории с вечной мерзлотой. Что именно стоит ожидать к этому времени, на что станет похожа современная Сибирь?
Надежда Чебакова: В публикации 2009 года мы применяли модели Хадли Центра из Великобритании (HadCM3 и сценарии B1 и A1F). Сейчас мы используем результаты двадцати климатических моделей, разработанных мировыми климатическими центрами. Наблюдения и прогоны климатических моделей показывают, что температура воздуха будет увеличиваться на территории Сибири в течение века, что окажет существенное влияние на растительность и, в частности, на сибирские леса. В более теплом и сухом климате сибирские леса сдвинутся на северо-восток, а на юге сильно раздвинутся лесостепи и степи. Из-за повышенной сухости преимущество получит светохвойная тайга из лиственницы (сибирской и даурской) и сосны.
Таяние верхнего слоя мерзлоты и расширение активного слоя почвы с корневыми системами деревьев приведет к продвижению темнохвойной тайги из кедра, пихты и ели на север. Только одна древесная порода, лиственница даурская, способна расти на вечной мерзлоте, ареалы остальных хвойных ограничены на севере вечной мерзлотой. Таяние вечной мерзлоты активизирует термокарстовые процессы и солифлюкции, что скажется и на лесе. Однако таяние не будет быстрым, и тайга из лиственницы даурской будет по-прежнему преобладать в Сибири.
Вечная мерзлота играет и положительную роль в жизни сибирских лесов. В центре Евразии недостаточно осадков для древесных растений. Без вечной мерзлоты здесь были бы только степи или болота. Дополнительная влага от сезонного таяния мерзлоты меняет ситуацию. Сухость климата и накопление горючего материала вследствие отмирания деревьев будут способствовать возникновению крупных пожаров, особенно на южной границе тайги. Именно пожары уничтожат леса на юге, и они уже не смогут восстановиться из-за сухой и жаркой погоды.
Воронка на Ямале
Фото: пресс-служба губернатора Ямало-Ненецкий автономнного округа
Таким образом, пожары и таяние вечной мерзлоты — механизмы, которые определят судьбу таежных лесов, их структуру, состав и продуктивность. В климате Сибири сложатся подходящие условия для широколиственных лесов, элементы которых — реликтовая флора — встречаются и в настоящее время в рефугиумах, оставшихся с оптимума голоцена, особо благоприятных теплых и влажных условиях Западного Саяна, Хамар-Дабана и Кузнецкого Алатау («Липовый остров»).
Согласно вашим прогнозам, опубликованным еще в 2011 году, к концу XXI века 50-80 процентов Средней Сибири станут пригодными для сельского хозяйства из-за изменения климата. Расчеты показывают, что граница произрастания традиционных для Сибири сельскохозяйственных культур может продвигаться каждые десять лет на семьдесят километров севернее. В Сибири будут выращивать бобы и виноград?
Надежда Чебакова: Климатические ресурсы и плодородные почвы на юге Сибири, так называемые сибирские черноземы, уже сейчас позволяют выращивать много основных (главных) агрокультур — яровую пшеницу, озимые рожь и пшеницу, другие зерновые и раннеспелые бобовые, фуражные культуры. При потеплении увеличится продолжительность сезона роста, повысятся летние температуры, смягчатся и сократятся зимы. Климат Сибири станет подходящим для теплолюбивых культур — фруктов, арбузов, ягод, кукурузы на зерно, некоторых сортов винограда, способных переносить все еще достаточно суровые зимние условия.
Кстати, в последние годы в окрестностях Красноярска прекрасно себя чувствует и распространяется интродуцированный дикий дальневосточный виноград. Выращивание новых интродуцированных агрокультур сократит их импорт и расходы на доставку. Более того, в Сибири можно будет культивировать масличные культуры (подсолнечник на зерно, рапс, сою, кукурузу и другое) и развивать индустрию биотоплива. Однако следует учесть, что продвижение агрокультур на север может быть ограничено неподходящими для земледелия почвами, формирование которых не успевает за темпами изменения климата.
Экологический потенциал ландшафта для большей части Средней Сибири к 2080-м годам увеличится, что сделает регион значительно более комфортным для человека. К каким миграционным последствиям это может привести?
Елена Парфенова: Здесь хотелось бы сказать о том, как мы пришли к работе по оценке изменения комфортности климата для населения Средней Сибири, Азиатской России. Среди главных проблем, волнующих сейчас человечество, значатся и изменение климата, и миграция населения. В списке конференций по изменению климата я увидела состоявшуюся в прошлом году в Британском музее Anthropology, Weаther and Climate Change. Это вызвало у нас интерес, и к ноябрю 2016 года на ежегодную конференцию Гуманитарного института нашего Сибирского федерального университета «Специфика этнических миграционных процессов в Средней Сибири в ХХI веке» мы уже представили первый вариант своей презентации прогноза. Правда, гуманитарии не обратили на это особого внимания, их больше волновал лингвистический анализ эпитетов, которые ассоциировались у местного населения с образом мигранта…
Воздействие окружающей среды на человека допромышленной эпохи наиболее ярко представлено в полузапрещенном в свое время труде Льва Гумилева «Этногенез и биосфера Земли». «Броня цивилизации» (одежда, обувь, жилище, отопление, вентиляция и так далее), по выражению Бориса Прохорова, сделала человека независимым от самых экстремальных условий, все дело только в себестоимости этой независимости. Работы по районированию нашей огромной страны по условиям жизнедеятельности человека ведутся с 30-х годов прошлого столетия. На них, в частности, основана система выплаты районных коэффициентов и других компенсаций, отражающих суровость климата.
Из множества показателей, использующихся географами, геоэкологами и экологами человека для характеристики и районирования климата, мы выбрали три: суровость климата, характеризующуюся категориями сумм отрицательных температур или сумм холода по Заболотнику, наличие вечной мерзлоты; экологический потенциал ландшафта, представляющий собой уровень теплоресурсов территории, обеспеченный влагоресурсами, то есть в засушливых или пустынных условиях экологический потенциал ландшафта даже в жарких зонах будет иметь небольшую величину. Этот показатель разделили на категории: в первую входили территории с самым высоким значением, поэтому в будущем уменьшится не экологический потенциал Средней Сибири, а номер категории. Автор этого показателя, известный географ Анатолий Исаченко сопоставил категории экологического потенциала ландшафта с плотностью населения России и заметил, что при переходе от одной категории к другой плотность населения меняется примерно в три раза.
Лошади в Плейстоценовом парке
Фото: pleistocenepark.ru
В России плотность населения меняется от сотен человек на квадратный километр до сотых… Используя все это, мы и установили, что при изменениях климата по ансамблевым проекциям к концу текущего века экологический потенциал ландшафта изменится на одну, при крайнем сценарии — на две категории. На языке экологии это означает увеличение емкости экологической ниши для человека в три-десять раз. Оказалось, что хотя большинство публикаций говорит об исходе, связанном с климатической миграцией, например, от засухи или наводнений, привлекательность сибирской территории может повыситься. Впрочем, многие вопросы тут еще только поставлены: например, откуда, с каких территорий, следует ожидать пополнения населения в новом климате? Мы надеемся продолжить исследования.
Почему, несмотря на былые перемены в климате Сибири, когда оттаивала вечная мерзлота, плейстоценовые экосистемы, где жили мамонты, процветали на протяжении двух миллионов лет? Вряд ли мамонты, бизоны, лошади и олени были обитателями болот. Не означает ли это, что проблема заболачивания Сибири из-за глобального потепления преувеличена?
Надежда Чебакова: Мы согласны с тем, что в Восточной Сибири проблема заболачивания, возможно, преувеличена, поскольку рельеф в целом пересеченный. Но вот на севере равнинной Западной Сибири ситуация другая. Следует также учитывать, что многие мерзлотные структуры содержат до 50-70 процентов льда по объему, и при таянии лед превратится в воду. Что же касается мамонтов, то они наслаждались жизнью в гораздо более продуктивных тундростепях в прохладном и сухом климате в конце плейстоцена.
О вашем исследовании сообщил Американский геофизический союз. Ваша работа интересует иностранных ученых? С кем вы сотрудничаете?
Надежда Чебакова: Так исторически сложилось, что несколько ученых нашего Института были включены в программы NEESPI (Northern Eurasia Earth Science Partnership Initiative) с 2004 года и NEFI (Northern Eurasia Future Initiative) с 2015 года. Они представляли свои исследования на конференциях геофизических союзов — Американского, Европейского и Японского. На таких конференциях собирается от семи до 20 тысяч исследователей, работающих по сотням секций. Наша секция называется Sustainable development under environmental, socio-economic and climatic changes in Northern Eurasia. Главный координатор секции — Павел Гройсман, сотрудник NOAA (National Ocean and Atmosphere Administration), в настоящее время руководитель мегагранта правительства России с Институтом океанологии РАН.
Раньше у нас были общие проекты с американскими коллегами по линии NEESPI, US Forest Service, НАСА, касающиеся прогнозов изменения растительности, пожарной опасности, оценки агроклиматического потенциала Сибири, но уже второй год мы действуем только в рамках проекта РФФИ. Обычно на таких конференциях мы представляем работы лесного профиля, но в этот раз решили обратить внимание на антропологические аспекты изменения климата на исследуемой нами территории, поскольку социально-экономический аспект важен для Северной Евразии так же, как и ресурсный.
Руководство института помогает вам?
Елена Парфенова: Обсуждая в наше время любую научную тему, невозможно не затронуть и проблему реформирования и перестройки академической науки. В нашем ныне объединенном ФИЦ КНЦ (Федеральном исследовательском центре «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук» — прим. «Ленты.ру») над сотрудником стоит семь иерархических ступеней начальников — завлабы, завотделами, замдиректора обособленных институтов, директора обособленных институтов, руководители базовых проектов, замдиректора ФИЦ КНЦ, директор ФИЦ КНЦ. Некоторые из них — трижды и четырежды начальники. То есть ФАНО (Федеральное агентство научных организаций — прим. «Ленты.ру») добилось своего — механически соединило институты, но внутри оказалась эклектика из старой советской системы лабораторий и новой — работы на результат по базовым проектам. На мой взгляд, можно безболезненно убрать четыре звена из этой конструкции (завлабов, завотделов, замдиректора и директоров обособленных институтов), а не запугивать сотрудников грядущими сокращениями.
Еще раз подчеркну, что о сотруднике — настоящей производительной силе научного процесса — не думает никто. Например, чтобы поехать на конференцию, сотрудникам приходится брать дни в счет отпуска, а мне, в частности, на эту конференцию пришлось взять еще и день без содержания; и никто из дирекции, подписывая заявление, не остановил меня и не предложил оформить командировку (им это ничего бы не стоило — проезд и проживание оплачивала принимающая сторона).