АНАЛИЗ ПОЖАРОВ ЛЕСОВ МИРА И ИХ СВЯЗЬ С ГЛОБАЛЬНЫМ ЦИКЛОМ ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

EARTH SCIENCES

ANALYSIS OF THE WORLD'S FOREST FIRES AND THEIR RELATIONSHIP TO THE GLOBAL

CARBON DIOXIDE CYCLE

Tarko A.

Chief Researcher of the Dorodnicyn Computing Centre of the Federal Research Center «Computer Science and Control» of Russian Academy of Sciences, Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor of Mathematical Cybernetics

АНАЛИЗ ПОЖАРОВ ЛЕСОВ МИРА И ИХ СВЯЗЬ С ГЛОБАЛЬНЫМ ЦИКЛОМ ДВУОКИСИ

УГЛЕРОДА

Тарко А.М.

Главный научный сотрудник, Вычислительный центр им. А.А. Дородницына РАН Федерального исследовательского центра «Информатика и управление» РАН, Доктор физико-математических наук, профессор математической кибернетики

Abstract

Based on remote sensing data from space, a study of fires in the world and Russia in 2001-2019 the impact of fires on the biosphere and global warming was investigated using mathematical modeling on a model of the global carbon cycle with high spatial resolution. In the second half of the XXI century bond fires and global warming may be realized in as the growth of CO2 and fires, their combustibility and reduction of the active mass of forests that will lead to the acceleration of all the factors of the global warming.

Аннотация

На базе данных дистанционного зондирования из космоса проведено исследование пожаров в мире и России в 2001-2019 годах и c помощью математического моделирования на модели глобального цикла углерода с высоким пространственным разрешением. Во второй половине XXI века связь пожаров и глобального потепления может проявиться в усиливающейся связи роста СО2, пожаров, их горимостью и уменьшением активной массы лесов, что приведет к ускорению всех факторов глобального потепления.

Keywords: Forest fires, remote sensing, global warming, climate anomalies, modeling of the global carbon dioxide cycle.

Ключевые слова: Пожары лесов, дистанционное зондирование, глобальное потепление, климатические аномалии, моделирование глобального цикла двуокиси углерода.

Исследованием пожаров лесов занимаются несколько наук: экологические, геофизические, климатические экономические. В данной работе авторы поставили цель начать работу по анализу пожаров в лесах мира в их связи с биогеохимическим циклом двуокиси углерода. Это связано с важностью исследования усиления связи пожаров и глобального потепления в биосфере. Есть много экологических работ, исследующих важные закономерности развития растительности, их сукцессий, движения растительных сообществ по поверхности Земли. Частоту и силу пожаров, повреждение растительности исследуют специалисты охраны природы. Цель данной работы установить, какова связь пожаров с параметрами глобального цикла двуокиси углерода и с глобальным потеплением. Необходимо исследовать нарушение биогеохимических циклов, прежде всего цикла углерода, на фоне выполнения Парижского климатического соглашения 2015 года. В течение последних лет пожары стали элементом глобального развития биосферы, фактором, который необходимо учитывать при анализе глобального потепления и выборе действий для его ослабления.

Литературные данные показывают, что с годами лесных пожаров становится все больше, их максимальная сила тоже постоянно увеличивается.

Глобальное потепление является, возможно, одной из причин такого увеличения. Проблема пожаров состоит не только в том, что борьба с ними становится все более дорогостоящей, и что разрушений от пожаров становится все больше. Пожары стали одним из факторов мирового развития, причем не только по причине важности в экономике и увеличения заботы о природе, но и в связи с растущим глобальным потеплением и попытками его ослабления.

Вместе с тем масштаб, сила и цикличность пожаров, их последствия для природы, экономики, климата слабо исследованы особенно в региональном и глобальном плане. То, что уже исследовано, слабо известно не только населению, но и политикам и ученым. Публикация сведений о пожарах в России и мире содержит или краткое описание экстремальных нарушений, или изложение сложных экологических эффектов. Это мало соответствует пониманию происходящих процессов. Учет пожаров, их последствий, прогнозирование их роста производится большей частью на уровне не выше регионального, и как часть мирового процесса не рассматривается.

Каково действие пожаров на биосферу? Углерод сгоревшей при пожаре древесной растительно-

сти, соединившись с кислородом воздуха превращается в СО2 и переходит в атмосферу. Погибшая, но не полностью сгоревшая масса деревьев в течение нескольких лет разлагается и образовавшийся при этом СО2 тоже переходит в атмосферу. Часть древесины и ветвей при пожаре окисляется не полностью и образует окись углерода и метан, которые попадают в атмосферу и, сделав, сколько смогут, вреда людям и животным, постепенно окисляются и переходят в СО2. Оставшиеся на вырубке гумус почвы и подстилка разлагаются и, если не начинается бурный рост трав и новой древесной растительности, тоже с некоторой задержкой в виде СО2 переходят в атмосферу. Выделение СО2 в атмосферу продолжается после пожара долго - только когда в нарушенной экосистеме установится новое положении равновесия, они престанут быть источником биосферных выбросов СО2 и смогут снова выполнять свою биосферную функцию - поглощать выбросы СО2 из атмосферы [2].

Действие пожаров эквивалентно одновременно двум антропогенным воздействиям: вырубке лесов и эрозии почв. Однако проявление увеличения пожаров отличается от вырубки и эрозии. Поскольку вырубка и эрозия осуществляется людьми для своих нужд, то их увеличение определяется численностью населения, которая сейчас растет всюду кроме развитых стран. Пожарная горючесть лесов сильно увеличивается при росте температуры атмосферы и уменьшении осадков. Именно это обстоятельство является проявлением глобального потепления и одного из его серьезных проявлений - климатических аномалий, которые особенно заметны в годы аномальной жары и/или засухи. В такие годы пожары достигают невиданной в прошлые годы величины. Одной из целей работы является компьютерное моделирование взаимодействия глобального потепления и пожаров.

Таким образом, пожары по своему действию на биогеохимические циклы становятся источни-

ком СО2, действующим совместно с антропогенными индустриальными выбросов СО2. С этим много лет борется человечество - сначала на основе сначала Киотского протокола 1997 г., а с 2020 г. начинается официальное выполнение Парижского соглашения 2015 г.

В работе использованы данные CDIAC об индустриальных выбросах СО2 в странах мира [6] и данные Евросоюза [6]. Количественные данные для анализа и расчетов берутся также из базы данных: Всемирного банка World Development Indicators [8].

Площадь сгоревших лесов была получена на базе обработки данных дистанционного зондирования Земли с аппаратуры MODIS, установленной на научно-исследовательских спутниках Aqua/Terra. Система MODIS для регистрации пожаров и достоверной идентификации участков сгоревшей биомассы и сожженной территории помимо обычных приборов для биологических и климатических данных дополнительно использует несколько каналов, работающих в диапазоне инфракрасного излучения, которые дают наиболее четкое различие сожженной территории и неповрежденной. Использовались данные о площади сгоревших лесов в 2001 -2019 гг.

Рассмотрим некоторые свойства, характеризующие пожары лесов в России и мире. На рис. 1 представлена динамика площадей сгоревших лесов на территории субъектов Российской Федерации (РФ) в 2001-2019 гг., полученная на основе анализа указанных выше данных дистанционного зондирования из космоса. В целом за рассмотренные годы площадь пожаров увеличивается - это показывает изображенная на графике возрастающая линия линейной регрессии. Видно, что в течение этого периода площади пожаров сильно отличаются в разные годы - от минимальной величины 16,4 км2 в 2001 г. площадь увеличивается в 5,1 раза до максимального значения 84,3 км2 в 2003 г.

Рис. 1. Динамика пожаров в лесах РФ в 2001-2019 гг. Указаны линии регрессии для всех пожаров (сплошная линия) и больших пожаров (штриховая линия)

На графике мы видим много столбиков малой и средней высоты, и несколько высоких. Это отражение переменчивости погодных условий современного климата. На графике построена линия линейной регрессии для больших пожаров. Она показывает, что о отличие всех вместе пожаров мощность больших пожаров за период уменьшалась. Поэтому мы считаем, что анализ динамики пожаров следует проводить на основе разделения на две группы: первая - пожары малые и средние, вторая - большие пожары. Также необходимо учитывать отсутствие пожаров.

На рис. 2-3 изображена динамика площадей сгоревших лесов в странах мира в 2001-2019 гг., полученная из указанных выше данных дистанционного зондирования.

В целом мы видим, что почти на всех кривых с 2001 до 2003 г. происходил рост площадей пожаров. Однако после этого вплоть до 2019 г. можно утверждать, что площадь пожаров едва ли увеличивается - скорее, на части кривых можно увидеть ее уменьшение. В части публикаций утверждается, что решающее влияние формирование пожаров

начинает влиять на глобальное потепление. Судя по полученным нами кривым пожаров в мире и на материках нельзя сказать, что последние двадцать лет происходит глобальное увеличение пожаров. Скорее, после 2003-2005 гг. в ряде случаев количество площадей с пожарами уменьшается. Заметим, что по нашим данным на основе дистанционного зондирования в целом в 2001-2019 гг. площадь лесных территории достоверно уменьшилась на 2,8%. Это можно интерпретировать как уменьшение площади лесов из-за влияния пожаров.

Каковы размеры пожаров на Земле? Из рис. 2 видно, чуть ниже кривой мировых пожаров находится кривая пожаров в Африке. Это континент дает самые большие пожары - 70% от мировых пожаров. В 3,7 раза ниже от Африки находится кривая пожаров Азии. К ней примыкают, но находятся еще ниже пожары Южной Америки. Далее, еще ниже, находятся Европа, Северная и Центральная Америка и Карибы, а также Австралия, Новая Зеландия и Океания. Размеры пожаров Европы в 3,2 меньше, чем в Южной Америке.

Площади пожаров лесов в мире и на трех континентах в 2001-2019 гг.

250 000

200 000

150 000

100 000

50 000

-О- Мир

m-h 1зия Ожная Америка

•- ——В

OSSSOOSOSt-T-1-T-T-T-T-T-I-

о ооооооооооооооооо

СЧСЧГЧ(ЧСЧГЧСЧГЧСЧСЧСЧ(ЧСЧГЧСЧГЧ(ЧСЧ

Рис. 2. Динамика пожаров в лесах мира, Африки, Азии и Южной Америки в 2001-2019 гг.

Площади пожаров лесов на трех континентах в 2001-2019 гг. 1П ппп ,,,,,,,,,,,,,,,,, ] Г) 9 J

9 ООО 8 ООО 7 ООО 6 ООО 5 ООО 4 000 3 000 2 000 1 000 Европа -♦-Северная, Цетральня Америка и Карибы -□-Австралия, Нов. Зеландия и Океания

1

2001 2002 2003 2004 - 2005 2006 опт _ 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 О «И Е - IB h т- т е е OJ с » о Т" т 9 е с J CVI р

Рис. 3. Динамика пожаров в лесах Европы, Северной, Центральной Америки и Карибов, а также Австралии, Новой Зеландии и Океании в 2001-2019 гг.

На рис. 4, указаны размеры пожаров десяти крупнейших пожаров в странах мира, произошедших в 2019 г. Первые пять самых больших пожаров были в странах Африки. За ними следует Бразилия с огромной площадью лесов. Россия в этом списке

занимает десятое место. Различие площади пожаров между страной с самыми большими пожарами и с самыми малыми равно 8,4 раза. Это различие происходит в значительной степени от большой разницы размеров стран и их лесных территорий.

Рис. 4. Крупнейшие пожары в странах мира в 2019 г.

Из рис. 5 видно, что в Бразилии были самые «место» заняла не самая большая по площади Боли-крупные пожары среди стран Америки. Второе вия. США находились на седьмой позиции в 2019 г.

Америка. Крупнейшие пожары лесов в странах в 2019 г.

Бразилия Боливия Парагвай Мексика Аргентина Венесуэла США Колумбия Канада Гватемала

51 691|

16 8771

9 917

7 7641

6 0271

5 5871

4 8461

3 4681

3 2891

738

Рис. 5. Крупнейшие пожары в странах Америки в 2019 г. На горизонтальной оси координат использована логарифмическая шкала

Рис. 6 дает сведения о десяти странах с крупнейшими пожарами в Европе в 2019 г. Самые большие пожары были в России, за ней идут Украина и Франция. Отметим, что разница между пожарами

России и Украины равна 52 раза, а между Россией Грецией - 1774 раз. Логарифмическая шкала горизонтальной оси данного графика сильно сглаживает видимость этого различия.

Европа. Крупнейшие пожары лесов в странах в 2019 г.

Россия Украина Франция Португалия Испания Румыния Беларусь Босния и Герц. Италия Греция

23 0631

4461

2581

100

94

551

50

17]

17]

131

О о с г- О С с С с с с т- 00 000 -

Рис. 6. Крупнейшие пожарыв в странах Европы в 2019 г. Горизонтальная ось координат имеет логарифмический масштаб

1000 раз. Это различие происходит в значительной

Представление о пожарах лесов России дает рис. 7, на котором указаны размеры пожаров в восьми федеральных округах (ФО) России в 2019 г. Размеры пожаров в Северо-Кавказском ФО, имеющим самые малые пожары, и Дальневосточным ФО с самыми большими, различаются больше, чем в

степени от большой разницы размеров регионов и округов, однако и лесные экосистемы больше всего развиты в Сибири. К Дальневосточному ФО примыкает по величине пожаров Сибирский ФО. Площадь территории Центрального округа в два раза меньше Сибирского.

Рис. 7. Соотношение площадей пожаров лесов в федеральных округах РФ в 2019 гг. Горизонтальная ось

координат имеет логарифмический масштаб

Одной из важных характеристик, определяющих динамику биогеохимического цикла СО2 в лесных экосистемах, изменение температуры воздуха, осадков и динамику пожаров является сезонная динамика. Она показывает особое распределение пожаров в течение года для каждой страны. На рис. 8 даны сезонные кривые пожаров (нормированные так, что максимальное значение у страны равно 1, а минимальное равно 0) для каждой страны за все ме-

сяцы с 2001 г. по 2019 г. Полученные трубки траекторий для каждой страны являются уникальными, возможно, смогут быть «паспортом» станы. Эти кривые во-первых, указывают месяцы наибольшей «пожарной» активности - в США это июнь и август, в России это время с апреля по июль, в Эфиопии - декабрь, январь и февраль. Также кривые дают возможность сравнить количество пожаров в стране - много пожаров в США, России и Бразилии, Украине, мало - в Ирландии и Норвегии.

Рис. 8. Кривые нормированных сезонных значений (максимальное значение равно 1, минимальное равно 0) пожаров для восьми стран. Для каждой страны кривые даны за все месяцы в 2001-2019 гг. (одна кривая

- один год)

Рассмотрим полигоны частот (эмпирические функции распределения) площадей сгоревших лесов в федеральных округах России (рис. 6). Главной особенностью здесь является сильный сдвиге моды распределения (наиболее часто встречающегося значения) в сторону малых значений площадей пожаров. Скос распределения лежит в диапазоне от 3,0 до 11,6 - это значит, что чаще всего бывают ма-

ленькие пожары (пожары размером по 5 км2 бывают от 20 до 190 раз за период измерений - как показывает рисунок), а большие редки, меньше чем по 6-8 раз.

Следует обратить внимание на то, что немало лет бывает без пожаров - до 60 случаев в Центральном и Дальневосточном округах.

Рис. 9. Полигон частот площадей сгоревших лесов федеральных округов РФ в 2001-2019 гг.

Более точное представление функции распределения пожаров дает рис. 7. На нем дан полигон частот площадей сгоревших лесов на территории РФ в 2001-2019 гг. Границы интервалов идут от 1 до значения 28 948 км2 (Амурская область). На этом графике горизонтальная ось имеет логарифмиче-

ский масштаб, поэтому интервал с точкой 0 не входит в их границы. Видно, что в диапазоне свыше 170 км2 размер пожаров увеличивался, количество в каждом из диапазонов имело уменьшается, но неравномерно. Самым крупным был упомянутый пожар размером 28 948 км2.

Полигон частот площадей сгоревших лесов в регионах Россини в 2001-2019 гг., кв. км

ш

ф «

У

>

Ц

о О С

о

450 400 350 300 250 200 150 100 50 0

\ 5; 439

со

\10;135 < п _ " . - .... ? .. § со о - 5 тс ^ О . - о

«к < --■ о -- о .....О о ............. (V, о О ie т- СО = о

-- - "" .....О см .............

Границы интервалов, кв. км

Рис. 10. Полигон частот площадей сгоревших лесов федеральных округов РФ в 2001-2019 гг. Границы интервалов от 1 км2 до 100 тыс. км2. На горизонтальной оси применен логарифмический масштаб. В подписях указанных на графике значений нескольких точек идет сначала значение «граница интервала»,

затем «число случаев»,

Рассмотрим полигоны частот площадей сгоревших лесов в мире в 2001-2019 гг. (рис. 11). Главной особенностью здесь, как и для России, является сильный сдвиг моды распределения в сторону малых значений площадей пожаров. Границы интервалов площадей пожаров неравномерны, лежат в

диапазоне до 140 тыс. км2. В целом, чем больше случается пожаров, тем меньше размер пораженной лесной территории. Так, для пожаров размером 45 тыс. км2 и больше число пожаров - меньше 10.

Рис. 11. Полигон частот площадей сгоревших лесов в странах мира в 2001-2019 гг. Границы интервалов

до 140 тыс. км2. На вертикальной оси применен логарифмический масштаб. В подписях указанных на графике значений нескольких точек идет сначала значение «граница интервала», затем «число случаев»,

Перейдем к математическому моделированию глобального биогеохимического цикла СО2, связанному с пожарами лесов. Расчеты динамики биосферных процессов с учетом влияния антропогенных факторов проведем на глобальной пространственной модели А.М. Тарко [3]. В модели реализованы три функциональных блока: «Растения - почва - атмосфера», «Океана - Атмосфера» и «Антропогенные воздействия».

В модели территория всей планеты разделена на ячейки размером 0,5x0,5° географической сетки (приблизительно 50x50 км). Предполагается, что в каждой ячейке суши находится растительность одного типа согласно мировой классификации. Переменными модели для каждой ячейки являются количество углерода в массе растительности, органического вещества почвы (гумус и подстилка). Происходит обмен углеродом в форме СО2 с атмосферой, общее количество углерода в которой также является переменной модели. Модель описывает процессы роста и отмирания растительности, накопления и разложения гумуса в терминах обмена углеродом между атмосферой, растениями и гумусом почвы в каждой ячейке суши. Климат в каждой ячейке характеризуется среднегодовой температурой воздуха у поверхности земли и количеством осадков за год. Значения температуры и осадков для каждой ячейки в зависимости от количества углерода в атмосфере (парниковый эффект) рассчитываются с помощью климатической модели общей циркуляции атмосферы и океана. Модель содержит блок действия антропогенных факторов: вырубки лесов, эрозии почв и пожаров. Модель содержит более 150 тысяч дифференциальных уравнений и реализована на ЭВМ.

Моделировалась динамика биосферы с 1860 г. по 2100 г. Был принят следующий базовый сценарий. Антропогенное поступление СО2 в атмосферу начинается в 1860 г., оно происходит в результате индустриальных выбросов СО2 от сжигания ископаемых органических топлив (каменный уголь, нефть, газ), от вырубки лесов и эрозии почв. После 2016 г. темпы роста индустриальных выбросов задаются прогнозом, задаваемым исследователем. С 1950 г. по 2100 г. идет антропогенная вырубка лесов. Эрозия почв начинается в 1860 г., она связана, прежде всего, с сельскохозяйственной эксплуатацией земель. Территория вырубки и эрозии задается соответствующими пространственными распределениями.

Проведем два расчета, являющихся одновременно и прогнозом, и иллюстрацией к пониманию различия проявления пожаров лесов и их вырубки. Для расчета индустриальных выбросов СО2 после 2016 г. использовались данные [5] для условий до начала применения Парижского соглашения. В первом вычислительном эксперименте антропогенными воздействиями являются индустриальные выбросы СО2 и пожары лесов, во втором - индустриальные выбросы СО2 и вырубка лесов. Количественные параметры воздействий берутся соответствующими данным измерений и анализа, проведенного, в том числе авторами по пожарам в этой статье и по вырубке лесов в [1]. На рис. 12 представлены результаты расчетов - динамики хода углерода в СО2 в атмосферы и в биомассе растительности на участке времени 1950-2100 г.

Прогнозы относительного роста концентрации СО2 (С/С0) и биомассы лесов (В/В0) в 1950-2100 гг. в случаях воздействия индустриальных выбросов СО2, пожаров и вырубки лесов. Изображены линии, соответствующие концентрации атмосферной СО2, соответствующе температуры атмосферы 1,50 и 20 С

Рост концентрации С02 и биомассы лесов в 1950-2100 гг. при воздействии индустриальных выбросов С02, пожаров и вырубки лесов

3.2 3.0

2.6 2.4 2.2 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8

-—

—Д— С/СО Пожары лесов —О— С/СО Вырубка лесов —С— В/ВО Вырубка лесов —О— В/ВО Пожары лесов ---2 град. С ---1,5 град. С

-1-i-

О -г-

Рис.12.

Главным действующим антропогенным фактором в обоих случаях являются индустриальные выбросы СО2 в атмосферу. Вырубка и пожары лесов дают меньший вклад. Расчеты показывают, что количество СО2 в атмосфере с течением времени увеличивается в обоих случаях. Биомасса лесов под действием как вырубок, так и пожаров сначала уменьшается, а затем по мере роста концентрации СО2 в атмосфере продуктивность растительности на участках не затронутых воздействием увеличивается, это приводит к увеличению биомассы на других участках и в целом на планете (компенсации уменьшения массы лесов [2]). При этом влияние вырубки оказывается больше, чем пожаров, и СО2 от вырубки до 2070 г. увеличивается быстрее, чем от пожаров. При этом рост биомассы происходит в обратном порядке - биомасса в случае «пожары» растет быстрее, чем в случае «вырубка» до 2085 г. Далее по мере роста концентрации СО2 в атмосфере и глобального потепления, как отмечалось выше, горимость лесов и количество пожаров увеличивается, и «пожары» существенно опережают «вырубку» - после 2070 г. СО2 атмосферы растет от пожаров быстрее, чем от вырубки, а масса лесов, наоборот, после 2085 г. растет медленнее. Происходит инверсия - картина динамики в случае «пожары» и «вырубка» - до 2100 г. меняется на противоположную. В этом случае мы видим положительную обратную связь между глобальным потеплением и пожарами лесов - чем больше глобальное потепление, тем больше пожаров лесов.

Отметим, что полученный результат смены мощности действия пожаров и вырубки связан с ростом СО2 в атмосфере. В данном расчете инверсия наступает, как видно из рис. 12, при превышении количества СО2 в атмосфере, значения задаваемого Парижским соглашением - рост СО2 не должен

приводить к росту температуры атмосферы выше 20 С. То есть, полученный результат показывает, что, если человечество сможет выполнить требование Парижского соглашения, то до «пожарной» инверсии биосфера Земли не дойдет.

Проведем еще три вычислительных эксперимента (рис. 13). Первый из них дает наиболее вероятный прогноз роста индустриальных выбросов СО2 на основе реальных темпов по данным измерений без учета планируемого резкого спада выбросов по плану Парижского соглашения и без учета пожаров [5] В нем задаются суммарные антропогенные выбросы СО2 всех стан мира с 1860 г. по 2100 г. Второй сценарии задан на основе данного уже прогноза выбросов СО2 и прогноза увеличения пожаров, на основе данных измерений. Третий сценарий дополнительно учитывает увеличение пожаров при наиболее сильных аномалиях климата, вызывающих жару в разных частях света и наибольших значениях увеличения горимости лесов в связи с глобальным потеплением. Рассчитывается соответствующее пожарам уменьшение площади активно функционирующих лесов, способствующее росту СО2 в атмосфере. Мы видим, что по второму прогнозу пожары лесов приводят к дополнительному росту количества СО2 в атмосфере, почти незаметному в современный период, но заметному к концу века - удвоение концентрации СО2 в атмосфере будет к 2066 г., а к 2100 г. возможен рост в 3 раза по сравнению с доиндустриальным его значением. Третий же прогноз дает значительно более сильный рост СО2, это сопровождается усиливающейся взаимной связью роста СО2, пожаров, их го-римостью и уменьшением активной массы лесов, что приводит к ускорению всех факторов глобального потепления - переход через температурный рубеж 20 С может состояться к 2055 г., удвоение СО2 может быть в 2060 г., а к 2100 г. - рост СО2 в 3,45 раз.

Динамика С02 атмосферы без учета и с учетом пожаров лесов

:::::::::::

С/СО пожаоы и гсюимость

- 21 СО пожары 2IC0 нет пожаров

3.5 3.3 3.0 2.8 2.5 2.3 2.0 1.8 1.5 1.3 1.0

(£>r-.COCT>OT-C4C04tl«tDr-.COa>04-C4C04*lrtlDr~-eOCT>0 СО 00 00 00 Л Ä № № № № Ä № № № О О О О О О О О О О т~ T-1-i-T-T-l-T-T-l-T-l-rT-vNNNNNNNNNNN

Рис. 13. Расчет относительного роста концентрации СО2 (С/С0) в 1860-2100 гг. в трех сценариях воздействия индустриальных выбросов СО2 учете действия пожаров лесов

Отметим, что прогноз по третьему сценарию является гипотетическим. Он важен для понимания процессов в биосфере и, можно надеяться, задает тот предел для биосферы и человечества, который Н.Н. Моисеев назвал экологическим императивом.

Автор статьи благодарен Елизавете Григорец за работу с данными пожаров мира. Эту статью он рассматривает как введение в будущее совместное исследование природы с помощью методов математики.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Курбатова А.И., Тарко А.М. Пространственно-временная динамика углерода в нативных и нарушенных экосистемах мира. М: РУДН. 2017. 232 с.

2. Тарко А.М. Устойчивость биосферных процессов и принцип Ле-Шателье. // Доклады Академии наук, 1995, т. 343, №3, с. 393-395.

3. Тарко А. М. Антропогенные изменения глобальных биосферных процессов. Математическое моделирование. — М: Физматлит. 2005.

4. Тарко А.М. О настоящем и будущем России и мира. - Тула. Изд-во Промпилот. - 2016. - 196 с.

5. Тарко А.М. Моделирование глобального цикла двуокиси углерода и Парижское климатическое соглашение. // Norwegian Journal of development of the International Science. - № 36, V. 1, 2019, с. 14-24.

6. Carbon Dioxide Information Analysis Center (CDIAC), U.S. Department of Energy. (дата обращения: 05.11.2020)

7. European Commission. Emissions Database for Global Atmospheric Research. Fossil CO2 & GHG emissions of all world countries, 2017 - https://ed-gar.jrc.ec.europa.eu/over-

view.php?v=C02andGHG1970-2016&dst=CO2emi# (дата обращения: 06.08.2020)

8. World Bank Open Data. World Development Indicators - https://data-bank.worldbank.org/data/home.aspx (дата обращения: 11.07.2020)