Специалисты проанализировали, как меняется концентрация анионов - бикарбоната, хлорида, сульфата, а также питательных элементов вроде нитрата и фосфата - в бассейнах рек центральной части Сибири, где в вечной мерзлоте растут лиственничные и березовые леса. Для этого они изучили участки с разной историей возгораний: от нескольких дней до 129 лет после пожара.
Выяснилось, что уровень растворенных веществ, попадающих из прогоревших слоев почвы в реки, меняется со временем по строгим законам. Это позволяет использовать их в качестве надежных маркеров.
Самыми точными "часами" пожара оказались сульфаты. Их концентрация резко возрастает сразу после воздействия огня и возвращается к норме примерно через 20 лет. Поведение бикарбоната иное: его пик в ручьях наступает лишь спустя два десятилетия, но при этом он сигнализирует о том, насколько глубже стала оттаивать мерзлота после пожара. Максимальный уровень нитратов фиксируется в первое десятилетие, а затем снижается по мере того, как лес восстанавливается.
Как объяснили в Красноярском научном центре, полученные данные помогут прогнозировать, с какой скоростью сибирские леса приходят в норму, как активно деградирует многолетняя мерзлота и какой объем растворенных веществ в итоге попадет в Северный Ледовитый океан на фоне глобального потепления.
"Наши результаты важны для прогнозирования реакции ландшафта на увеличение частоты лесных пожаров и глобальное потепление, - говорит сотрудник Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, кандидат биологических наук Ирина Токарева. - Предложенный метод анализа анионов в ручьях позволяет создать эффективную пространственно-интегрированную систему мониторинга".
При этом исследователи призывают переносить выводы на другие территории с осторожностью, напоминая о различиях природных условий Центральной Сибири. Тем не менее анализ речной воды может стать ключевым инструментом для оценки последствий лесных пожаров и темпов восстановления экосистем в быстро нагревающихся арктических и бореальных регионах.