CC BY
15Б01 10.31509/2658-607х-202254-117 УДК 630.43
КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ОЦЕНКИ ПРЯМЫХ ПИРОГЕННЫХ ЭМИССИИ УГЛЕРОДА
В ЛЕСАХ РОССИИ ПО ДАННЫМ ДИСТАНЦИОННОГО МОНИТОРИНГА 2021 ГОДА
© 2022 г. Д. В. Ершов *, Е. Н. Сочилова
Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН, Россия, 117997, г. Москва,ул. Профсоюзная 84/32
* Е-таП: dvershov67@gmail.com
Поступила в редакцию: 28.11.2022 После рецензирования: 15.12.2022 Принята к печати: 18.12.2022
В статье приводится статистика количества углерода, эмитированного в атмосферу в различных соединениях в результате крупных пожаров 2021 г. в лесах России с использованием данных дистанционного мониторинга. В 2021 г. площадь повреждении лесов от пожаров составила 9.3 млн. га, а размеры выбросов углерода — 66.4 Мт С, что выше среднемноголетних значении почти в два раза. Сравнительный анализ площадеи лесных пожаров и прямых эмиссии углерода 2021 г. с временнои сериеи этих показателеи за последние двадцать лет позволил сделать вывод о том, что этот год является аномальным относительно всего временного ряда, аналогично пожароопасным сезонам 2003 и 2012 гг. Период повторяемости трех аномальных пожарных сезонов составляет девять лет. Причина повторяемости не установлена. При этом проиденные пожарами площади лесов и размеры выбросов углерода и других парниковых газов в аномальные годы снижается со 127.2 Мт С (3.7 раза) в 2003 г., 83.8 Мт С (2.4 раза) в 2012 г. до 66.4 Мт С (1.9 раза) в 2021 г.
Ключевые слова: лесные пожары, пирогенные эмиссии, углерод, дистанционный мониторинг, лесные горючие материалы
Задача оценки и мониторинга ежегодных прямых выбросов парниковых газов от природных пожаров с помощью данных дистанционного зондирования из космоса решается многими научными коллективами России. Результаты и базы данных с долгосрочными оценками прямых пиро-генных эмиссии углерода в XXI в. опубли-
кованы в ряде работ, в частности в работах А. З. Швиденко и Д. Г. Щепащенко ^Ь^ёепко, Schepaschenko, 2013), В. И. Харука с соавторами (КЬагик et а1., 2021), Е. И. Пономарева с соавторами (Ponomarev et а1., 2021). А. З. Швиденко и Д. Г. Щепащенко определили, что за период с 1998 по 2010 г. на территории России в среднем ежегодные
значения прямых выбросов от природных пожаров составили 121 ± 28 Мт С, из которых 92 ± 18 Мт С (2/3 всех выбросов) были связаны с пожарами на покрытых лесом землях. В. И. Харук с соавторами (2021) представили оценку площадей повреждении в результате природных пожаров для Центральнои Сибири за период с 1999 по 2019 г. по данным дистанционного зондирования. Авторы констатируют, что 30% всех обнаруженных по спутниковым данным природных пожаров Централь-нои Сибири встречаются на покрытых лесом землях. Среднемноголетние размеры прямых пирогенных эмиссии углерода от природных пожаров в XXI в. в Сибири по их оценкам составляют 85 ± 20 Мт С /год.
Е. И. Пономарев с соавторами (Ропо-тагеу et а1., 2021) дают еще большие размеры выбросов от пожаров для Центральнои Сибири за интервал 2002-2020 гг. По их данным, в первом десятилетии XXI в. сред-нии размер пирогенных выбросов углерода составил 80 ± 20 Мт С/год, а во втором десятилетии — 110 ± 20 Мт С/год. При этом авторы отмечают, что в аномальные пожароопасные сезоны 2003, 2012 и 2019 гг. размеры прямых эмиссии углерода от природных пожаров составляли более 150 Мт С/год, 220 Мт С/год и 180 Мт С/год соответственно.
Каждьш коллектив применял свои методики расчета запасов лесных горючих материалов до пожара, модели определения типа и интенсивности пожара и методы оценки размеров прямых пиро-
генных эмиссии. Например, Е. И. Пономарев с соавторами (Ponomarev et al., 2021) использовали в своих моделях значения мощности излучения пожара (fire radiative power) для каждого пикселя изображения MODIS при расчете площадеи природных пожаров разнои степени интенсивности (низкая, средняя и высокая). Проиденные огнем земли пространственно привязывались к тематическим классам карты растительности (ВЕГА-PRO, 2022) и на основе генерализованных данных о запасах лесных горючих материалов (ЛГМ) из литературных источников и данных наземных измерении определялись суммарные запасы допожарных ЛГМ (в диапазоне от 13.8 до 54.0 т/га) для разных типов древеснои растительности. С помощью эмпирических оценок, опять же собранных из научных публикации, авторы сформировали диапазоны конверсионных коэффициентов и объемов сгораемых ЛГМ при пожарах разнои интенсивности. Так, авторы приводят следующие диапазоны расхода запасов фи-томассы основных проводников горения лесных горючих материалов для природных пожаров низкои, среднеи и высокои интенсивности: 1.1-9.7 т/га, 8.6-21.5 т/га и 22.5-53.6 т/га соответственно. Далее эти диапазоны используются для количественных оценок прямых выбросов углерода от пожаров в Сибири.
Цель представленного в статье исследования — дать оценку прямых пироген-ных эмиссии углерода за 2021 год на основе разработаннои и апробированнои мето-
дики (Ершов и др., 2009), а также провести анализ и сравнение полученных оценок с многолетними данными наблюдении за лесными пожарами и размерами прямых пирогенных выбросов углерода и других парниковых газов спутникового мониторинга (2002-2020 гг.).
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Использованная в нашеи работе методика оценки размеров ежегодных прямых пирогенных выбросов углерода, углекислого и других парниковых газов в атмосферу для лесов России на национальном уровне базируется на пиксельнои оценке пространственно распределенных данных (растровых картах) о пожарах и допожар-ных запасах лесных горючих материалов низкого пространственного разрешения MODIS (230 м). Для каждого пикселя с тематическим классом лесного покрова карты растительности наземных экосистем (Барталев и др., 2016) рассчитаны запасы ЛГМ верхнего полога, подроста и подлеска, живого напочвенного покрова и лес-нои подстилки (т/га) по методике (Со-чилова и др., 2009). Созданные цифровые растровые слои составляют основу про-странственнои базы допожарных лесных горючих материалов. Приведенные в таблице 1 диапазоны минимальных и максимальных запасов ЛГМ для лесных классов карты растительности показывают сопоставимые значения, приведенные в статье Е. И. Пономарева с соавторами (2021)
и в статьях других авторов (Вонскии, 1957; Курбатскии, 1970; Шешуков, 1970; Цветков, 2001; Федоров, Цыкалов, 2002; Фуря-ев и др., 2007; Матвеева, 2008; Фуряев и др., 2009; Ковалева и др., 2017). Некоторые занижения средних значении запасов фито-массы проводников горения вероятно связаны с тем, что в расчетах использовались данные учета лесного фонда 2006 г. и соответствующие для них конверсионные коэффициенты (Замолодчиков и др., 2003), а также база данных по фитомассе и продуктивности лесов на пробных площадках, собранная по материалам публикации (Уткин и др., 1994). Возможно, требуется актуализация баз данных расчетов и совершенствование методов расчета. Кроме того, в расчет запасов фитомассы лесных горючих материалов не входят данные для валежа и других крупных древесных остатков, что также могло повлиять на суммарные значения запасов проводников горения. В следующих работах будут сделаны значительные изменения в расчетах запасов фитомассы ЛГМ на основе ряда моделеи, опубликованных авторами для следующих слоев: (1) фитомасса деревьев (Schepaschenko et al., 2018); (2) нижние ярусы — подрост и подлесок и (3) живои напочвенныи покров (Швиденко и др., 2008); (4) крупные древесные остатки (Швиденко и др., 2009) и (5) лесная подстилка (Щепащенко и др., 2013).
Размеры пирогенных эмиссии углерода в лесах определяются на основе данных о допожарных запасах основных проводни-
ков горения лесных горючих материалов, типе и интенсивности пожара (Ершов и др., 2016) и соответствующих расходах и объемах углерода и парниковых газов. Пространственные данные о природных пожарах ежегодно формируются и поступают из ЦКП «ИКИ-Мониторинг» (Лупян и др., 2019).
Для определения типа и интенсивности лесного пожара используются тема-тическии растровыи продукт с характе-ристикои категории состояния древостоя,
поврежденного огнем в результате пожара (Стыценко и др., 2013), и лесные классы карты растительности наземных экосистем (Барталев и др., 2016). В зависимости от степени повреждения хвоиных или лиственных лесов в каждом пикселе карты растительности определяется тип пожара (верховои или низовои), а также степень интенсивности низового пожара. Полу-ченныи производныи растровыи продукт типа и интенсивности пожара использу-
Таблица 1. Диапазоны значении запасов фитомассы основных проводников горения лесных горючих материалов по типам растительности карты наземных экосистем
(Барталев и др., 2016)
№ Тип лесного покрова верхний полог, т/га подрост, подлесок, т/га живой напочвенный покров, т/га лесная подстилка, т/га
среднее ско среднее ско среднее ско среднее ско
мин-макс мин-макс мин-макс мин-макс
1 Темнохвоиные вечнозеленые леса 12.60 ±3.80 3.66 ±0.74 4.55 ±1.28 20.94 ±6.79
4.36-48.95 0.18-7.61 0.10-10.45 4.20-31.40
2 Светлохвоиные вечнозеленые леса 8.77 ±3.77 1.45 ±0.28 5.16 ±1.75 20.06 ±12.2
2.73-31.79 0.39-5.91 0.05-34.60 4.20-48.40
3 Лиственные леса 8.01 ±3.00 2.85 ±1.20 4.35 ±1.51 9.54 ±6.74
0.39-34.75 1.23-5.83 0.05-10.42 1.40-39.60
4 Лиственничные леса (в т. ч. редкие насаждения) 4.11 ±1.63 1.78 ±0.20 4.38 ±0.70 15.40 ±4.13
1.05-12.80 0.99-2.80 0.23-9.39 11.00-33.00
5 Смешанные леса с преобладанием хвоиных пород 9.96 ±3.11 2.31 ±0.54 4.47 ±1.50 10.68 ±4.55
0.85-33.99 0.94-5.52 0.05-23.55 5.22-22.76
6 Смешанные леса с одинаковым участием хвоиных и лиственных пород 10.62 ±3.06 2.24 ±0.56 4.31 ±1.41 12.60 ±4.94
0.95-33.65 1.01-5.16 0.05-20.77 7.60-24.70
7 Смешанные леса с преобладанием лиственных пород 8.31 ±2.40 2.30 ±0.56 4.11 ±1.50 10.00 ±3.75
0.39-12.80 1.09-4.81 0.05-18.0 6.30-21.20
ется для определения доли расхода запасов проводников горения верхнего полога, подроста и подлеска, живого напочвенного покрова и леснои подстилки. На завершающем этапе запасы фитомассы всех слоев вертикального профиля ЛГМ объединяются в общии показатель и с уменьшением в два раза переводятся в значения прямых пирогенных эмиссии углерода в атмосферу. Для получения оценок парниковых газов используются конверсионные коэффициенты, опубликованные в статье Д. Г. Замолодчикова с соавторами (Замолодчиков и др., 2005).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В результате применения методики расчета пирогенных эмиссии углерода от лесных пожаров мы определили диапазоны (относительно средних значении) расходов фитомассы ЛГМ для разных типов пожара и его интенсивности для пожароопасного сезона 2021 г. Полученные оценки расходов запасов фитомассы в результате низовых пожаров низкои, среднеи и высокои интенсивности, а также верховых пожаров для покрытои лесом территории России 2021 г. находятся в диапазонах: 0.05-5.46 т/га (в среднем 1.62 ± 0.55 т/га), 1.4-25.33 т/га (в среднем 9.51 ± 1.97 т/га), 0.3-43.25 т/га (в среднем 14.37 ± 4.79 т/га) и 12.20-66.32 т/ га (в среднем 24.62 ± 2.35 т/га) соответственно. Приведенные оценки средних значении расходов фитомассы основных проводников горения ЛГМ несколько за-
нижены по сравнению с литературными источниками, приведенными в вводнои части статьи, как отмечалось выше из-за недооценки допожарных запасов основных проводников горения ЛГМ. Величину этои недооценки еще предстоит нам выяснить с помощью наземных данных о запасах фитомассы в лесах и других наземных экосистемах, полученных при поддержке гранта на проведение научных исследовании в рамках создания национальнои системы мониторинга климатически активных веществ (Распоряжение..., 2022).
Результаты размеров пожарных эмиссии за многолетнии период наблюдении (2002-2021 гг.) были представлены авторами статьи на конференции «Научные основы устоичивого управления лесами» (Ершов и др., 2022). В соответствии с данными спутникового мониторинга (2002-2021 гг.) суммарная площадь поврежденных пожарами лесов за 20 лет составила 100.3 млн. га, а размеры прямых пожарных эмиссии углерода — 725.5 Мт С (табл. 2). За период 20022020 гг. средняя площадь повреждении лесов пожарами в год по нашим оценкам равна 4.79 (±3.05) млн га С/год, размеры прямых пирогенных выбросов углерода — 34.69 (±28.27) Мт С/год.
В предпоследнеи строке таблицы 2 приводится разница между значениями площадеи повреждении пожарами лесов, прямых пирогенных эмиссии углерода и парниковых газов 2021 г. и среднемно-голетних значении этих же показателей полученных за период 2002-2020 гг.
Таблица 1. Диапазоны значении запасов фитомассы основных проводников горения лесных горючих материалов по типам растительности карты наземных экосистем
(Барталев и др., 2016)
Год Эмиссии Проиденная лесными Удельные эмиссии С, т/га Эмиссии парниковых газов, т
углерода, т С пожарами площадь, га со2 со СН4 N,0 N0 X
1 2 3 4 5 6 7 8 9
2002 21 692 800 4 671 712 4.64 79 540 267 3 036 992 347 085 2386 86 244
2003 127 116 214 12 025 093 10.57 466 092 785 17 796 270 2 033 859 13 983 505 378
2004 13 941 921 1 224 070 11.39 51 120 377 1 951869 223 071 1534 55 429
2005 20 990 370 1 328 394 15.8 76 964 690 2 938 652 335 846 2309 83 452
2006 22 158 988 3 657 062 6.06 81 249 623 3 102 258 354 544 2437 88 098
2007 2831700 974 423 2.91 10 382 900 396 438 45 307 311 11 258
2008 26 560 308 6 832 945 3.89 97 387 796 3 718 443 424 965 2922 105 596
2009 12 046 092 2 739 083 4.4 44 169 004 1 686 453 192 737 1325 47 892
2010 15 321 461 2 107 599 7.27 56 178 690 2 145 005 245 143 1685 60 914
2011 26 770 414 3850295 6.95 98 158 185 3 747 858 428 327 2945 106 432
2012 83 821 145 11 365 539 7.38 307 344 198 11 734 960 1 341 138 9220 333 249
2013 28 093 793 3 420 556 8.21 103 010 574 3 933 131 449 501 3090 111693
2014 35 882 796 4441315 8.08 131 570 251 5 023 591 574 125 3947 142 660
2015 20 413 097 3691087 5.53 74 848 024 2 857 834 326 610 2245 81 157
2016 37 188 902 6341329 5.86 136 359 307 5 206 446 595 022 4091 147 852
2017 40 089 468 3 334 361 12.02 146 994 716 5 612 526 641 431 4410 159 384
2018 43 339 633 6 622 768 6.54 158 911 988 6 067 549 693 434 4767 172 306
2019 44 213 928 5 904 418 7.49 162 117 736 6 189 950 707 423 4864 175 782
2020 36 603 092 6465819 5.66 134 211 337 5 124 433 585 649 4026 145 523
Всего
2002- 659 076 122 90 997 868 7.24 2 416 612 448 92 270 657 10 545 218 72 497 2 620 300
2020 гг.
Среднее
многолетнее значе- 34 688 216.95 4 789 361.5 7.4 127 190 128.8 4 856 350.4 555 011.5 3815.6 137 910.5
ние
Стандартное откло- 28 270 109.0 3 052 654.9 3.2 103 657 066.2 3 957 815.2 452 321.6 3109.8 112 393.9
нение
2021 66 441 800 9 298 508 7.15 243 619 933 9301852 1 063 069 7309 264 154
Относи-
тельно
среднего многолет- +31 753 583.1 +4 509 146.5 -0.25 +116 429 804.5 +4 445 501.6 +508 057.3 +3493.0 +126 243.1
него значе-
ния
Всего
2002- 725 517 922 100 296 376 7.23 2 660 232 381 101 572 509 11 608 287 79 806 2 884 453
2021 гг.
Все показатели, за исключением удельных эмиссии углерода (колонка 4), превышают среднемноголетние значения, при этом порядок чисел соизмерим со средне-многолетними оценками. Эмиссии углерода и других парниковых газов в 2021 г. превысили среднемноголетние значения в 1.9 раза аналогично 2003 г. (превышение в 3.7 раза) и 2012 г. (в 2.4 раза). Таким образом, 2021 г. приравнивается к аномальному году по масштабам прямых выбросов углерода от пожаров, аналогично пожароопасным сезонам 2012 и 2003 гг. (рис. 1).
На графике (рис. 1) выделяются три аномальных года, превышающие суммарные значения пирогенных эмиссии углерода относительно среднемноголетнего показателя соответственно на 92.4, 49.1 и 31.8 Мт С. Временнои интервал между этими годами составляет 9 лет. В нашеи статье (Ершов, Сочилова, 2020) мы отмечали, что при анализе временного ряда с 2002 по 2020 гг. были обнаружены два аномальных года, временная разница между которыми составляет 9 лет. Мы предположили, что, возможно, 2021 г. станет также аномаль-
¡-
о га Ч
о. 2
О} ^ц1
Е ^
Й К
о £
о 5
О 2
3 я
х н 2 £ к ч
я о
о> см
о <3 о. м
Я 5 с §
м 5
О у
а, & х
3 т
100
8
80
60
40
20
о
О. 4)
<и ас
к ц
к ч
<и и
к а
о °
-20
-40
92.4
I
-13.0
49.1
31.8
8.7 9-5
_ _ I I . I
||!|'|1' ' '
| ."'"4
-31.9
-44.46 МтС
-14.3
+57.45 МтС
^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ \ч ^ <> Ф Ф <> ❖ ^
0 .(V- .СЧ4 -С\Ч -С\Ч -С\х .Сч-" .Сч-"
л
г^ ^ п^-' г»4' ^ ^ ^ ^ П$>% П$>4 ^
Годы
Рисунок 1. Отклонение значений прямых пирогенных эмиссии углерода относительно среднемноголетнего значения за период с 2002 по 2020 гг. Синими линиями обозначены интервалы между аномальными годами с шагом в 9 лет, а цифрами обозначен размер и знак эмиссии углерода относительно среднемноголетнего значения за 19 лет
ным, если выявленная цикличность существует на территории России. Причина такои повторяемости для России на дан-ныи момент нами не установлена и требует дополнительного исследования. Можно только констатировать тот факт, что размеры прямых пирогенных эмиссии в аномальные годы снижаются в течение 20 лет с 127.1 Мт С (2003 г.), 83.8 Мт С (2012 г.) до 66.4 Мт С в 2021 г. Предположительно, это связано с тем, что с 2016 по 2020 гг. наблюдается систематическое превышение пи-рогенных выбросов углерода относительно среднемноголетнего значения, а суммарное значение превышении выбросов за 2012-2020 гг. имеет положительныи знак, т. е. 57.45 Мт С (рис. 1). Таким образом, интенсивность пожаров из года в год возрастает, соответственно ежегодныи расход ЛГМ в лесных экосистемах увеличивается, что приводит к снижению количества выбросов в аномальные годы. Однако это предположение требует дополнительных проверок полученных модельных расчетов на основе наземных данных поврежденных пожарами лесов, которые будут также собираться при поддержке гранта на проведение научных исследовании в рамках создания национальнои системы мониторинга климатически активных веществ (Распоряжение..., 2022).
Предположительно 2022 г. будет обычным пожароопасным сезоном в России, не превышающим размеры площадеи
лесных пожаров и прямых выбросов углерода от них по отношению к среднемного-летним показателям.
Рассматривая в пространстве распределения выбросов углерода от пожаров в 2021 г. на территории России (рис. 2), можно отметить, что основнои вклад вносят традиционно регионы Урала (Ханты-Мансиискии и Ямало-Ненецкии автономные округа), Сибири (Томская область, Красноярскии краи, Иркутская область) и Дальнего Востока (Республика Саха (Якутия), Забаикальскии краи и Амурская область). Отмечается также рост горимости и эмиссии углерода в северных широтах европеискои части лесов России по сравнению с 2020 г. (Ершов, Сочилова, 2022).
Рисунок 3 показывает отклонение размеров удельных пирогенных эмиссии углерода 2021 года относительно сред-немноголетних значении. В 2021 г. (как и в 2020 г.) превышение эмиссии углерода относительно среднемноголетних значении наблюдаются в лесах республики Якутия, на большеи части Магаданскои области и Чукотского автономного округа, на севере Хабаровского края. Также эмиссии 2021 г. превышают среднемного-летние значения на лесных землях в приволжском и северо-западном регионах. В европеискои и южнои частях России превышения значении эмиссии углерода над среднемноголетними показателями носят локальныи и фрагментарныи характер.
Пожарные эмиссии углерода (т/га) 2021 г.
< 11 11 -2 2-5 н5-10 В >1°
Рисунок 2. Карта распределения прямых удельных выбросов углерода (т/га) от пожаров 2021 г. в лесах России
Ь-
больше среднемноголетних значений меньше среднемноголетних значений
"1Л.
Рисунок 3. Карта отклонении прямых пирогенных эмиссии углерода в 2021 г. от среднемноголетних значении
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Ежегодные размеры прямых пирогенных выбросов углерода и других парниковых газов от лесных пожаров в России в 2021 г. оценивались по методике ЦЭПЛ РАН. Проведенные расчеты расходов запасов фитомассы лесных горючих материалов для разных типов пожаров и их интенсивности показали заниженные оценки относительно других публикации, что связано с недооценкои допожарных запасов основных проводников горения в лесах России. Планируется значительно модернизировать методику расчета за счет использования более современных моделеи оценки фитомассы слоев лесных горючих материалов и новых наборов спутниковых тематических продуктов среднего пространственного разрешения (230 м).
По результатам применения текущеи методики, в 2021 г. площадь повреждении лесов от пожаров составила 9.3 млн га, размеры прямых выбросов углерода от которых оцениваются на уровне 66.4 Мт С. Наши предположения о том, что 2021 год станет аномальным по горимости и размерам выбросов парниковых газов от лесных пожаров, подтвердились. Обнаружена повторяемость аномальных пожароопасных сезонов с шагом в девять лет за последние 20 лет мониторинга. Для выявления причины и установления связи этои повторности требуются дополнительные исследования. Важно отметить, что размеры выбросов в аномальные годы систематически снижаются, что, вероятно, связа-
но с ростом количества крупных пожаров высокои интенсивности в лесах и повышенным расходом лесных горючих материалов в обычные пожароопасные сезоны.
ФИНАНСИРОВАНИЕ
Статистическая оценка размеров пи-рогенных эмиссии углерода выполнена в рамках государственного задания ЦЭПЛ РАН АААА-А18-118052590019-7, создание и анализ спутниковых продуктов и геоинформационных карт выполнены при поддержке Россииского научного фонда (проект № 19-77-30015).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Барталев С. А., Егоров В. А., Жарко В. О., Лупян Е. А., Плотников Д. Е., Хвостиков С. А., Шабанов Н. В. Спутниковое картографирование растительного покрова России. М.: ИКИ РАН, 2016. 208 с.
BErA^RO: спутниковьш сервис анализа вегетации. ИКИ РАН, 2022. URL: http://pro-vega.ru. (дата обращения 29.11.2022). Вонский С. М. Интенсивность огня низовых лесных пожаров и ее практическое значение. Л.: ЛенНИИЛХ, 1957. 52 с. Ершов Д. В., Барталев С. А., Исаев А. С., Сочилова Е. Н., Стыценко Ф. В. Метод оценки пожарных эмиссии парниковых газов с использованием спутниковых данных: результаты применения для
лесов России в 21 веке // Аэрокосмические методы и геоинформационные технологии в лесоведении, лесном хо-зяистве и экологии: Доклады VI Все-россиискои конференции. (Москва,
20-22 апреля 2016 г.). М.: ЦЭПЛ РАН, 2016. С. 12-17.
Ершов Д. В., Ковганко К. А., Сочилова Е. Н. ГИС-технология оценки пирогенных эмиссии углерода по данным Terra-MODIS и государственного учета лесов // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2009. T .6. № 2. С. 365-372.
Ершов Д. В., Сочилова Е. Н. Двадцатилетняя динамика прямых пирогенных эмиссии углерода в лесах России в 21 веке по данным дистанционного мониторинга // Научные основы устоичи-вого управления лесами. Материалы Всероссиискои научнои конференции с международным участием, посвя-щеннои 30-летию ЦЭПЛ РАН (Москва,
21-25 апреля 2022 г.) М.: ЦЭПЛ РАН, 2022. С. 267-269.
Ершов Д. В., Сочилова Е. Н. Оценка прямых пирогенных эмиссии углерода в лесах России за 2020 год по данным дистанционного мониторинга // Вопросы леснои науки. Т. 3. № 4. 2020. С. 1-8.
Замолодчиков Д. Г, Коровин Г. Н., Уткин А. И., Честных О. В., Санген Б. Углерод в лесном фонде и сельскохозяиственных угодьях России. М.: КМК, 2005. 200 с.
Замолодчиков Д. Г, Уткин А. И., Честных О. В.
Коэффициенты конверсии запасов наД. В. Ершов, Е. Н. Сочилова
саждении в фитомассу для основных лесообразующих пород России // Лесная таксация и лесоустроиство. Си-бирскии государственный технологи-ческии университет. 2003. Вып. 1 (32). C. 119-127.
Ковалева Н. М., Собачкин Р. С., Собачкин Д. С., Петренко А. Е. Структура горючих материалов в сосняках разного возраста Красноярскои степи // Лесоведение. 2017. № 5. С. 431-436. DOI: 10.7868/ S0024114817060055.
Курбатский Н. П. Исследование количества и состава лесных горючих материалов // Вопросы леснои пирологии. Красноярск: ИЛ СО АН СССР, 1970. С. 5-58.
Лупян Е. А., Прошин А. А., Бурцев М. А., Каш-ницкий А. В., Балашов И. В., Барталев С. А., Константинова А. М., Ко-бец Д. А., Мазуров А. А., Марченков В. В., Матвеев А. М., Радченко М. В., Сычугов И. Г, Толпин В. А., Уваров И. А. Опыт эксплуатации и развития центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных (ЦКП «ИКИ-Мони-торинг») // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 151-170. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3151-170.
Матвеева Т. А. Запасы лесных горючих материалов в горных лесах Южнои Сибири // Вестник Алтаиского государственного аграрного университета. 2008. №12 (50). С. 30-33.
Распоряжение Правительства Российской Федерации от 29 октября 2022 года №3240-р «Об утверждении инновационного проекта по созданию нацио-нальнои системы мониторинга климатически активных веществ». 30 с. URL: http://government.ru/docs/46939/ (дата обращения 14.11.2022).
Сочилова Е. Н., Ершов Д. В., Коровин Г Н. Методы создания карт запасов лесных горючих материалов низкого пространственного разрешения // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2009. Т. 6. № 2. С. 441-449.
Стыценко Ф. В., Барталев С. А., Егоров В. А., Лупян Е. А. Метод оценки степени повреждения лесов пожарами на основе спутниковых данных MODIS // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2013. Т. 10. № 1. С. 254-266.
Уткин А. И., Гульбе Я. И., Гульбе Т. А., Ермолова Л. С. Биологическая продуктивность лесных экосистем. Компьютерная база данных. М.: ИЛ РАН, ЦЭПЛ РАН, 1994.
Федоров E. H., Цыкалов А. Г. Наземные горючие материалы в зеленомошных лиственничниках Среднеи Сибири // Лесоведение. 2002. № 6. С. 63-67.
Фуряев В. В., Заблоцкий В. И., Злобина Л. П., Черных В. А., Самсоненко С. Д. Комплексы напочвенных горючих материалов и возможность их регулирования
в профилактике лесных пожаров // Лесное хозяиство. 2007. № 1. С. 43-44.
Фуряев И. В., Дементьева, Ю. С., Фуряев В. В. Структура комплексов напочвенных горючих материалов в насаждениях Верхне-Обского массива Алтаиского края // Сборник трудов «Проблемы лесоведения и лесоводства». 2009. Вып. 69. С. 737-742.
Цветков П. А. Запасы горючих материалов в лесах северо-востока Эвенкии // Лесное хозяиство. 2001. № 4. С. 93-96.
Швиденко А. З., Щепащенко Д. Г., Нильссон С., Булуй Ю. И. Таблицы и модели хода роста и продуктивности насаждении основных лесообразующих пород Се-вернои Евразии (нормативно-справочные материалы). Издание 2-е, доп. М: Федеральное агентство лесного хо-зяиства, 2008. 886 с.
Швиденко А., Щепащенко Д., Нильссон С. Оценка запасов древесного детрита в лесах России // Лесная таксация и лесоустроиство. 2009. № 1 (41). С. 133-147.
Шешуков М. А. Влияние некоторых факторов среды на полноту сгорания горючих материалов и их критическии запас при лесных пожарах // Лесоведение. 1970. № 4. С. 40-43.
Щепащенко Д. Г, Мухортова Л. В., Швиденко А. З., Ведрова Э. Ф. Запасы органического углерода в почвах России // Почвоведение. 2013. № 2. С. 123-132.
Kharuk V. I., Ponomarev E. I., Ivanova G. A., Dvin-skaya M. L., Coogan S. C., Flannigan M. D. Wildfires in the Siberian taiga // Ambio. 2021. Vol. 50. P. 1-22. DOI: 10.1007/ s13280-020-01490-x.
Ponomarev E., Yakimov N., Ponomareva T., Yakubailik O., Conard S. G. Current trend of carbon emissions from wildfires in Siberia // Atmosphere. 2021. Vol. 12 (5). Article 559. DOI: 10.3390/atmos12050559.
Shvidenko A. Z., Schepaschenko D. G. Climate change and wildfires in Russia // Contemporary Problems of Ecology. 2013. Vol. 6. No. 7. P. 683-692. DOI: 10.1134/ S199542551307010X
Schepaschenko D., Moltchanova E., Shvidenko A., Blyshchyk V., Dmitriev E., Martynenko O., See L., Kraxner F. Improved estimates of biomass expansion factors for Russian forests // Forests. 2018. Vol. 9. No. 6. Article 312. DOI: 10.3390/f9060312
REFERENCES
Bartalev S. A., Egorov V. A., Zharko V. O., Lupjan E. A., Plotnikov D. E., Hvostikov S. A., Shabanov N. V., Sputnikovoe kartografiro-vanie rastitel'nogo pokrova Rossii (Land cover mapping over Russia using Earth observation data), Moscow: IKI RAN, 2016, 208 p.
Cvetkov P. A., Zapasy gorjuchih materialov v lesah severo-vostoka Jevenkii (Stocks of fire fuels in the forests of the north-east
of Evenkia), Lesnoe hozjajstvo, 2001, No 4, pp. 93-96.
Ershov D. V., Bartalev S. A., Isaev A. S., Sochilo-va E. N., Stycenko F. V., Metod ocenki pozharnyh jemissij parnikovyh gazov s ispol'zovaniem sputnikovyh dannyh: rezul'taty primenenija dlja lesov Rossii v 21 veke (Fire assessment method of greenhouse gas emission with satellite data: results of forest for Russia in the 21st century), Ajerokosmicheskie metody i geoinformacionnye tehnologii v lesove-denii, lesnom hozjajstve i jekologii (Aerospace Methods and GIS-Technologies in Forestry, Forest Management and Ecology), Proc. VI All-Russian Conference, Moscow, Russia, April 20-22, 2016, pp. 12-17.
Ershov D. V., Kovganko K. A., Sochilova E. N., GIS-tehnologija ocenki pirogennyh jemissij ugleroda po dannym Terra-MODIS i gosudarstvennogo ucheta lesov (GIS-technology of fire carbon emission assessment using Terra-Modis products and state forest account data), Sovre-mennye problemy distancionnogo zondi-rovanija Zemli iz kosmosa, 2009, Issue 6, Vol. 2, pp. 365-372.
Ershov D. V., Sochilova E. N., Dvadcatiletnjaja dinamika prjamyh pirogennyh jemissij ugleroda v lesah Rossii v 21 veke po dan-nym distancionnogo monitoringa (Twenty-year dynamics of direct pyrogenic carbon emissions in the forests of Russia in the 21st century according to remote
monitoring data), Nauchnye osnovy usto-jchivogo upravlenija lesami (Scientific Basis for Sustainable Forest Management), Proc. IV All-Russian Conference, Moscow, Russia, April 21-25, 2022, pp. 267-269.
Ershov D. V., Sochilova E. N., Ocenka prjamyh pirogennyh jemissij ugleroda v lesah Rossii za 2020 god po dannym distanci-onnogo monitoringa (Assessment of direct pyrogenic carbon emissions in russian forests for 2020 using remote monitoring data), Voprosy lesnoj nauki, 2020, Vol. 3, No 4, pp. 1-8.
Fedorov E. H., Cykalov A. G., Nazemnye gor-juchie materialy v zelenomoshnyh list-vennichnikah Srednej Sibiri (Land fire fuels in green-moss larch forest of Central Siberia), Lesovedenie, 2002, No 6, pp. 63-67.
Furjaev I. V., Dement'eva Ju. S., Furjaev V. V., Struktura kompleksov napochvennyh gorjuchih materialov v nasazhdenijah Verhne-Obskogo massiva Altajskogo kraja (Structure of complexes of ground fire fuels in the stands of the Verkhne-Ob massif of the Altai Region), In: Prob-lemy lesovedenija i lesovodstva (Problems of forest science and forestry), Issue 69, 2009, pp. 737-742.
Furjaev V. V., Zablockij V. I., Zlobina L. P., Chernyh V. A., Samsonenko S. D., Kom-pleksy napochvennyh gorjuchih materi-alov i vozmozhnost' ih regulirovanija v profilaktike lesnyh pozharov (Complexes of ground fire fuels and the possibility of
their regulation in the prevention of forest fires), Lesnoe hozjajstvo, 2007, No 1, pp. 43-44.
Kharuk V. I., Ponomarev E. I., Ivanova G. A., Dvinskaya M. L., Coogan S. C. P., Flan-nigan M. D., Wildfires in the Siberian taiga, Ambio, 2021, Vol. 50, pp. 1953-1974, DOI: 10.1007/s13280-020-01490-x.
Kovaleva N. M., Sobachkin R. S., Sobachkin D. S., Petrenko A. E., Struktura gorjuchih mate-rialov v sosnjakah raznogo vozrasta Kras-nojarskoj stepi (The structure of forest fuels in variously aged pine woodlands of forest steppe domain in Krasnoyarsk), Lesovedenie, 2017, No 5, pp. 431-436, DOI: 10.7868/S0024114817060055.
Kurbatskij N. P., Issledovanie kolichestva i sostava lesnyh gorjuchih materialov (Investigation of quantity and composition of the forest fire fuels), In: Voprosy lesnoj pirologii (Questions of forest pyrology), Krasnojarsk, 1970, pp. 5-58.
Lupjan E. A., Proshin A. A., Burcev M. A., Kash-nickij A. V., Balashov I. V., Bartalev S. A., Konstantinova A. M., Kobec D. A., Mazu-rov A. A., Marchenkov V. V., Matveev A. M., Radchenko M. V., Sychugov I. G., Tolpin V. A., Uvarov I. A., Opyt jekspluatacii i razvitija centra kollektivnogo pol'zovanija sis-temami arhivacii, obrabotki i analiza sputnikovyh dannyh (CKP "IKI-Monitor-ing") (Experience of development and operation of the IKI-Monitoring center for collective use of systems for archiving, processing and analyzing satellite data),
Sovremennye problemy distancionnogo zondirovanija Zemli iz kosmosa, 2019, Vol. 16, No 3, pp. 151-170. DOI: 10.2104
Matveeva T. A., Zapasy lesnyh gorjuchih ma-terialov v gornyh lesah Juzhnoj Sibiri (Wood combustibles resources in mountain forests of south Siberia), Vestnik Al-tajskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, 2008, No 12 (50), pp. 30-33.
Ponomarev E., Yakimov N., Ponomareva T., Yakubailik O., Conard S. G., Current trend of carbon emissions from wildfires in Siberia, Atmosphere, 2021, Vol. 12 (5), Article 559. DOI: 10.3390/atmos12050559.
Rasporyazhenie Pravitel'stva Rossijskoj Federacii ot 29 oktyabrya 2022 goda № 3240-r (Government Decree of the Russian Federation No 3240-r, October 29, 2022) "Ob utverzhdenii innovacion-nogo proekta po sozdaniyu nacional'noj sistemy monitoringa klimaticheski ak-tivnyh veshchestv", 2022, 30 p., available at: URL: http://government.ru/ docs/46939/ (November 14, 2023).
Schepaschenko D. G., Muhortova L. V., Shvidenko A. Z., Vedrova Je. F., Zapasy or-ganicheskogo ugleroda v pochvah Rossii (The pool of organic carbon in the soils of Russia), Pochvovedenie, 2013, No 2, pp. 123-132.
Schepaschenko D., Moltchanova E., Shvi-denko A., Blyshchyk V., Dmitriev E., Mar-tynenko O., See L., Kraxner F., Improved estimates of biomass expansion factors for Russian forests, Forests, 2018, Vol. 9 (6), Article 312, DOI: 10.3390/f9060312
Sheshukov M. A., Vlijanie nekotoryh faktorov sredy na polnotu sgoranija gorjuchih ma-terialov i ih kriticheskij zapas pri lesnyh pozharah (Impact of some environmental factors on complete combustion of fire fuels and their critical volume in case of forest fires), Lesovedenie, 1970, No 4, pp. 40-43.
Shvidenko A. Z., Schepaschenko D. G., Climate change and wildfires in Russia, Contemporary Problems of Ecology, 2013, Vol. 6, No 7, pp. 683-692, DOI: 10.1134/ S199542551307010X.
Shvidenko A. Z., Schepaschenko D. G., Nil's-son S., Buluj Ju. I., Tablicy i modeli hoda rosta i produktivnosti nasazhdenij os-novnyh lesoobrazujushhih porod Sever-noj Evrazii (normativno-spravochnye materialy) (Tables and models of growth and productivity of forests of major forest forming species of Northern Eurasia (standard and reference materials)), Moscow: Federal'noe agentstvo lesnogo hozjajstva, 2008, 803 p.
Shvidenko A., Schepaschenko D., Nil'sson S., Ocenka zapasov drevesnogo detrita v lesah Rossii (Assessment of wood detritus storage in forests of Russia), Lesnaja taksacija i lesoustrojstvo, 2009, No 1 (41), pp. 133-147.
Sochilova E. N., Ershov D. V., Korovin G. N., Metody sozdanija kart zapasov lesnyh gorjuchih materialov nizkogo prostranst-vennogo razreshenija (Methods of course resolution forest fuel load mapping), Sovremennye problemy distancionnogo
zondirovanija Zemli iz kosmosa, 2009, Vol. 2, Issue 6, pp. 441-449.
Stycenko F. V., Bartalev S. A., Egorov V. A., Lupjan E. A., Metod ocenki stepeni povrezh-denija lesov pozharami na osnove sput-nikovyh dannyh MODIS (Post-fire forest tree mortality assessment method using MODIS satellite data), Sovremennye problemy distancionnogo zondirovanija Zemli iz kosmosa, 2013, Vol. 10, No 1, pp. 254-266.
Utkin A. I., Gul'be Ja. I., Gul'be T. A., Er-molova L. S., Biologicheskaja produk-tivnost' lesnyh jekosistem (Biological productivity of forest ecosystems), Database, Moscow: IL RAN, CEPL RAN, 1994.
VEGA-RRO, available at: http://pro-vega.ru (November 29, 2022)
Vonskij S. M., Intensivnost'ognja nizovyh lesnyh pozharov i ee prakticheskoe znachenie (The intensity of ground forest fires and their practical significance), Leningrad: LenNIILH, 1957, 52 p.
Zamolodchikov D. G., Korovin G. N., Utkin A. I., Chestnyh O. V., Sangen B., Uglerod v les-nom fonde i sel'skohozjajstvennyh ugod'-jah Rossii (Carbon in forest and agricultural lands of Russia), Moscow: KMK, 2005, 200 p.
Zamolodchikov D. G., Utkin A. I., Chestnyh O. V., Kojefficienty konversii zapasov nasazh-denij v fitomassu dlja osnovnyh lesoobra-zujushhih porod Rossii (Conversion factors of forest stocks volumes in biomass for the main dominated forest species of Russia), Lesnaja taksacija i lesoustrojstvo, 2003, Issue 1 (32), pp. 119-127.
QUANTITATIVE ESTIMATES OF DIRECT PYROGENIC
CARBON EMISSIONS IN FORESTS OF RUSSIA ACCORDING TO REMOTE MONITORING DATA 2021
D. V. Ershov *, E. N. Sochilova
Center for Forest Ecology and Productivity of the RAS Profsoyuznaya st. 84/32 bldg. 14, Moscow, 117997, Russia
* E-mail: dvershov67@gmail.com
Received: 28.11.2022 Revised: 15.12.2022 Accepted: 18.12.2022
The paper presents statistic of the amount of direct Carbon emissions during wildfires of 2021 in the forested lands of Russia using long-term satellite data. In 2021, the area of forest fire damages was 9.3 million hectares, and the amount of Carbon emissions was 66.4 MtC. These values are almost two points higher than the long-term average values. A comparison of similar indicators for twenty years allowed us to conclude that that year is anomalous with respect to the entire time series, similarly to the fire seasons of 2003 and 2012. The period or interval of recurrence of three anomalous fire seasons is nine years. We do not know the reason for the recurrence of anomalous fire seasons. At the same time, the forested areas damaged of the wildfires and the amount of direst Carbon and other greenhouse gases emissions in anomalous fire season years decreases from 127.2 MtC (3.7 p.) in 2003, 83.8 MtC (2.4 p.) in 2012 to 66.4 MtC (1.9 p.) in 2021.
Key words: Wildfires, Pyrogenic Emissions, Carbon, Remote Sensing Monitoring, Forest Fire Fuels
Рецензент: д. с.-х. н. Швиденко А. З.
