Согласно новому исследованию Университета Британской Колумбии (UBC), сплошная вырубка лесов может приводить к катастрофическим наводнениям в 18 раз чаще, и последствия этих изменений сохраняются более 40 лет.
Основные выводы исследования
В одном из водосборных бассейнов экстремальные наводнения стали более чем в два раза масштабнее, превратив событие, которое происходило раз в 70 лет, в явление, случающееся каждые девять лет.
«Это исследование бросает вызов традиционным представлениям о влиянии лесоуправления на наводнения», — говорит старший автор исследования доктор Юнес Алила, гидролог факультета лесного хозяйства UBC. «Мы надеемся, что промышленность и политики примут к сведению результаты, которые показывают, что важно не только количество срубленных деревьев, но и где, как и при каких условиях это делается».
Методология и результаты
Исследование, проведённое под руководством UBC, опирается на один из самых продолжительных в мире лесных экспериментов в гидрологической лаборатории Coweeta в Северной Каролине и опубликовано в Journal of Hydrology.
Исследовательская группа проанализировала два соседних водосборных бассейна: один обращён на север, другой — на юг, и оба были вырублены в конце 1950-х годов.
«Мы обнаружили, что, казалось бы, незначительные ландшафтные факторы, такие как направление склона, могут определять реакцию водосборного бассейна на вмешательство», — сказал первый автор Генри Фам, докторант факультета лесного хозяйства.
В северном водосборном бассейне, который получает меньше прямого солнечного света и удерживает больше влаги, частота наводнений увеличилась в 4–18 раз. Средние размеры наводнений увеличились на 47% по сравнению с уровнями до лечения, а самые крупные наводнения выросли на 105%.
В южном водосборном бассейне такое же вмешательство практически не повлияло на поведение наводнений.
Ограничения традиционных моделей
Большинство традиционных моделей наводнений используют упрощённые предположения: вырубите X процентов деревьев, ожидайте увеличения стока воды на Y процентов. Но это исследование показало, что такие модели не учитывают экстремальные и непредсказуемые модели наводнений, которые возникают после нарушения ландшафта.
«Это экспериментальное доказательство подтверждает наш давний призыв к улучшению методов анализа», — сказал доктор Алила. «Когда мы применяем надлежащие вероятностные инструменты к долгосрочным данным, мы обнаруживаем гораздо более сильные и изменчивые воздействия, чем предполагают старые модели».
Важность правильного анализа
Короче говоря, вырубка лесов не просто повышает средний уровень наводнений — она может кардинально изменить весь режим наводнений в водосборном бассейне, делая редкие и катастрофические события гораздо более частыми.
Наиболее тревожным выводом стало то, что последствия наводнений в северном водосборном бассейне сохранялись более 40 лет, подтверждая, что лесохозяйственные мероприятия могут привести к долгосрочным изменениям в реакции водосборного бассейна на наводнения, особенно в условиях изменения климата, которое приносит более экстремальные погодные явления, подвергая опасности сообщества ниже по течению.
Практическая значимость
Результаты имеют непосредственное отношение к практике управления лесами, особенно в Британской Колумбии, где есть аналогичные типы местности и лесохозяйственные операции в виде сплошных рубок.
Доктор Алила отметил, что модель, используемая в этом исследовании, может быть использована для прогнозирования того, какие части Британской Колумбии в настоящее время наиболее подвержены риску экстремальных наводнений. Её также можно использовать для изучения того, насколько серьёзность наводнений на Сумас-Прейри в 2021 году и недавние наводнения в Техасе можно объяснить глобальным потеплением и/или изменениями в землепользовании и лесном покрове.
«Наши выводы подчёркивают, как множественные ландшафтные факторы взаимодействуют сложным образом. По мере изменения климатических условий понимание этих динамик становится всё более важным для управления лесами и водными ресурсами», — заключил доктор Алила.
Предоставлено Университетом Британской Колумбии.