Воздействие изменения климата на лесное хозяйство в Регионе Балтийского моря (РБМ)

В глобальном плане ожидается, что изменение климата не окажет существенного воздействия на лесное хозяйство в краткосрочной и долгосрочной перспективе (Межправительственная Экспертная группа по Изменению Климата, IPCC, 2007a). Тем не менее, существует несколько вариантов воздействия изменения климата на лесное хозяйство. Некоторые варианты воздействия изменения климата на лесное хозяйство рассмотрены в данном инструментарии, включая повышение риска возникновения лесных пожаров в Европе (Камиа и др., 2008; ван дер Линден и Митчелл, 2009), увеличение чистой первичной продукции (Берг и др., 2010) и изменение лесного покрова (Европейское агентство по вопросам окружающей среды (2008))

Сводная информация на основе выявленных сценариев представлена в таблице 1. Более подробную информацию по каждому подразделу или исследованию, можно получить по ссылкам внизу таблицы. Советы по интерпретации информации содержатся в примере Швеции (ссылка справа, на английском языке).

Таблица 1. Влияние изменения климата на лесное хозяйство в странах-участницах проекта «Балтийский Климат» - сводная информация на основе выявленных сценариев на основе различных научных источников
(↑↑ значительное повышение; ↑ незначительное повышение; ↓↓ значительное снижение; ↓ незначительное снижение; ○ отсутствие или несущественное изменение; ~ последствие очень неопределенное; ~↑ последствие неопределенное, увеличивающаяся тенденция; ~↓ последствие неопределенное, снижающаяся тенденция; ─ не включено в исследование)

Воздействие изменения климата на:

SWE

FIN

EST

LAT

LIT

RU

GER

Лесной покров ↑↑ ↑↑ ↑↑
Опасность возникновения лесных пожаров c c ↑↑
Заморозки после распускания почек ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↓↓
Атаки жуков-короедов ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑
Чистая первичная продукция деревьев ↑↑
Чистая первичная продукция ↑↑ ↑↑ ↓ 

Более подробная информация, включая примеры воздействия изменеия климата из различных научных работ / отчетов, представлена в следующих разделах:

Лесной покров (Европа)
Опасность возникновения лесных пожаров (Европа)
Риск возникновения лесных пожаров (Северная Европа)
Ущерб лесному хозяйству (заморозки после распускания почек и атаки жуков-короедов) (Европа)
Чистая первичная продукция (Швеция)
Чистая первичная продукция (Европа)

 

Лесной покров (Европа)

Европейское агентство по вопросам окружающей среды (2008) подготовило отчет, содержащий результаты исследования группы ученых во главе с Касаленго (2007). Данные ученые построили модель доминирующих категорий леса в настоящее время и в будущем, а также оценили изменения растительности на период 2000-2100 годы с учетом климатического сценария NCAR-CCM3 A1B. Метод построения классификационного дерева был использован в ходе исследования для распределения десяти доминирующих категорий лесов в Европе в настоящее время и в будущем. Информация для полевых исследований была взята из Лесной базы данных.  

Полученные результаты исследования лесных категорий в 2100 году по сравнению с 2000 годом в РБМ наиболее четко прослеживаются в Швеции, Финляндии и Германии (Рисунок 1). В Швеции ожидается увеличение растительности умеренно-холодного климата средних широт, неморальных хвойных и смешанных широколиственных лесов из южных регионов Швеции. В Южной Финляндии ожидается сокращение арктических лесов и развитие неморальных хвойных, смешанных широколиственных лесов. В Восточной Германии прогнозируется исчезновение арктических лесов к 2100 году. Леса в Эстонии, Латвии и Литве не претерпят существенных изменений. Обобщенная информация относительно лесного покрова с учетом результатов исследования Европейское агентство по вопросам окружающей среды (2008) представлены в таблице 2.



Рисунок 1. Лесной покров десяти доминирующих категорий леса в Европе в 2000 году и 2100 году (карта 5.43, Европейское агентство по вопросам окружающей среды (2008)) (Нажмите для увеличения)

Таблица 2. Обобщенный взгляд на изменение лесного покрова
(↑↑ значительное повышение; ○ отсутствие или несущественное изменение; ─ не включено в исследование)

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Изменение ↑↑ ↑↑ ↑↑ 

Назад к списку подразделов

 

Опасность возникновения лесных пожаров (Европа)

Группа ученых во главе с Камиа (2008) изучила уровень опасности возникновения пожаров (трехмесячные периоды) в Европе в 2071-2100 годах по сравнению с 1961-1990 годами (климатический сценарий А2). Ежедневные высокоточные данные модели HIRHAM, поученные из архива PRUDENCE (PRUDENCE, 2001-2004) были использованы в ходе исследования. Три зимних месяца были исключены из анализа из-за отсутствия риска возникновения пожаров в данное время года. 

Ученые пришли к выводу об увеличении подверженной пожарам территории и увеличению продолжительности пожароопасного периода в Европе. Однако разработанные в ходе исследования модели, учитывающие Индекс пожароопасной погоды (FWI) и Рейтинг сезонной интенсивности (SSR) не демонстрируют каких-либо существенных изменений в РБМ (Рисунок 2). Результаты исследования для РБМ показывают отсутствие изменений Индекса пожароопасной погоды (FWI) и Рейтинга сезонной интенсивности (SSR) в весенний период (март, апрель, май). В летний и осенний периоды (июнь, июль, август и сентябрь, октябрь, ноябрь соответственно) наблюдаются незначительные изменения. Рейтинг сезонной интенсивности (SSR) увеличивается в некоторых частях Швеции и Германии от 0 до 0.5 единиц по соответствующей шкале; в некоторых регионах (настоящее значение Индекса пожароопасной погоды (FWI) составляет 0 – 5 единиц по соответствующей шкале) Индекс пожароопасной погоды (FWI) составит 5 - 7.5 единиц в будущем. Обобщенная информация относительно пожароопасной ситуации в РБМ с учетом результатов исследования Европейского агентства по вопросам окружающей среды (2008) представлена в таблице 3.

 

Рисунок 2. Уровни опасности возникновения пожаров (трехмесячные периоды) в Европе в 1961-1990 годы, 2071-2100 годы и различия между периодами (карта 5.45, Европейское агентство по вопросам окружающей среды (2008)) (Нажмите для увеличения)

Таблица 3. Обобщенный взгляд на опасность возникновения лесных пожаров
(↑↑ значительное повышение; ↑ незначительное повышение; ○ отсутствие или несущественное изменение)

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Изменение c c ↑↑ 

Назад к списку подразделов

 

Риск возникновения лесных пожаров (Северная Европа)

Оценка опасности возникновения пожаров в зависимости от изменения климата была проведена с использованием Индекса лесных пожаров в Финляндии (FFI) (ван дер Линден и Митчелл, 2009). Индекс лесных пожаров в Финляндии (FFI) определяется при помощи анализа поверхностной объемной влагоемкости. Индекс находится в пределах от 1 до 6, где значение 5 и выше означает очень высокую опасность возникновения пожара. В рамках исследования были построены модели климатических сценариев SRES A2 и B2 в XXI веке (с учетом модели SMHI-RCA) для Финляндии, Швеции и Балтийского региона (пожароопасный период с апреля по сентябрь). Для сбора статистической информации (анализ региональных и временных изменений) были отобраны шестнадцать площадок. Ученые определили число дней для Индекса лесных пожаров в Финляндии (FFI) со значением выше 4 и 5 как для отобранных площадок, так и регионов в целом. Результаты исследования показали двукратное увеличение риска возникновения пожаров для климатического сценария А2 в XXI столетии (Рисунок 3). Для сценария В2 увеличение риска возникновения пожаров не такое значительное. Для северных площадок, где были расположены станции, отмечается наибольшая степень увеличения риска возникновения пожаров.


Рисунок 3. Число дней с высоким риском возникновения пожаров в Северной Европе в XXI столетии. Использованы средние значения данных станций для широтных зон. (рисунок. 9.16, ван дер Линден и Митчелл (2009))

Назад к списку подразделов

 

Ущерб лесному хозяйству (Европа)

Хвойные породы особенно чувствительны к двум погодным явлением (ван дер Линден и Митчелл, 2009). Во-первых, это заморозки после распускания почек; во-вторых, атаки жуков-короедов на деревья, пострадавшие от ураганов. Вышеуказанные природные явления могут получить еще большую значимость в связи с изменением климата. Потепление климата увеличивает скорость развития растительных процессов, однако, раннее распускание почек является риском для их повреждения от холодной ночной температуры и порывов холодного ветра. Повреждения деревьев в результате ураганов создает благоприятные условия для развития жуков-короедов, что моет привести к гибели миллионов деревьев. Более высокие температуры также могут способствовать более быстрому развитию новых поколений жуков. Таким образом, более высокие температуры могут способствовать повышению частотности роения поздним летом, создавая возможность для развития второго поколения жуков в Южной Финляндии. Ущерб лесному хозяйству в результате низких температур и вредителей был рассчитан с учетом климатической модели SMHI-RCA3 и Глобальной климатической модели (ван дер Линден и Митчелл, 2009).

Результаты исследования показывают увеличение риска заморозков после начала развития растительных процессов в Швеции, Латвии, Эстонии и Литве в 201102040 годах (Рисунок 4). Еще больший рост подобных явлений ожидается в период 2070-2098 годы. Тем не менее, в южных частях Швеции ожидается сокращение подобных вялений в период 2070-2098 годы. В Германии ожидается снижение таких явлений в периоды 2011-2040 годы и 2070-2098 годы. Обобщенная информация по ущербу для лесного хозяйства в РБМ с учетом результатов исследования ван дер Линдена и Митчелла (2009) отражена в таблице 4 и таблице 5.

Рисунок 4. Ожидаемое изменение частоты заморозков после распускания почек в периоды 2011-2040 годы и 2070-2098 годы (рисунок 9.17, ван дер Линден и Митчелл (2009))

Таблица 4. Обобщенная информация о заморозках после распускания почек           
(↑↑ значительное повышение; ↑ незначительное повышение; ↓↓ значительное снижение; ○ отсутствие или несущественное изменение)

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Изменение ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↓↓ 


Частота роения первого поколения жуков-короедов ожидается, что возрастет во многих частях РБМ (период составит около 0-5 лет в 2011-2040 годы и 0-20 лет в 2070-2098 годы). Оба подхода соотносились с базовым периодом 1961-1990 годы (Рисунок 5). Изменение сроков роения второго поколения произойдет в Германии и Литве (пять лет в период 2011-2040 годы). В период 2070-2098 годы возрастет частота роения второго поколения жуков и составит 5-17 лет для Эстонии, Латвии, Литвы, России, Германии и Южной Швеции.



Рисунок 5. Изменение частоты роения первого и второго поколения жуков-короедов в периоды 2011-2040 годы и 2070-2098 годы (по сравнению с базовым периодом 1961-1990 годы) (рисунок 9.18, ван дер Линден и Митчелл (2009))

Таблица 5. Обобщенный подход к проблеме атак жуков-короедов
(↑↑ значительное повышение)

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Изменение ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ 

Назад к списку подразделов

 

Чистая первичная продукция (Швеция)

Группа ученых во главе с Бергом (2010) рассчитали воздействие изменения климата (рост температуры и содержания CO2) на чистую первичную продукцию деревьев в Швеции. В ходе исследования применялась модель BIOMASS для пяти различных видов. Выявленные изменения по трем видам представлены на рисунке 6. Также при анализе с целью получения динамических региональных сценариев  была использована региональная модель RCA3 и производные глобальной модели ECHAM4/OPYC3. Расчеты осуществлялись для сценариев А2и В2, однако, только данные сценария А2 анализировались как отношение периода 2071-2100 к 1961-1990 (Рисунок 6). На рисунке показано увеличение чистой первичной продукции в 2071-2100 годах (по сравнению с 1961-1990 годами) в пределах от 15 до 45% для трех видов: шотландская сосна, норвежская ель и серебряная береза (в зависимости от региона). Наибольший рост (42-45 %) ожидается для норвежской ели и серебряной березы в северо-восточных частях Швеции. На юг Швеции шотландская сосна должна продемонстрировать наибольший рост (порядка 30-40%). Обобщенная информация о чистой первичной продукции с учетом результатов исследования Берга и др. (2010) представлена в таблице 6.

Рисунок 6. Изменение чистой первичной продукции (%) шотландской сосны, норвежской ели и серебряной березы (сценарий А2 на 2071-2100 годы по сравнению с 1961-1990 годами) (рисунок. 2, Берг и др. (2010))

Таблица 6. Обобщенный взгляд на чистую первичную продукцию
(↑↑ значительное повышение; ─ не включено в исследование)

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Изменение ↑↑ ─ 

Назад к списку подразделов

 

Чистая первичная продукция (Европа)

Исследование Фронцек и Картер (2007) позволило рассчитать чистую первичную продукцию при помощи модели Miami для семи региональных циркуляционных моделей (HIRHAM, HadRM3H, CHRM, CLM, REMO, RCAO и RACMO2) (Рисунок 7). Региональные циркуляционные модели были  рассчитаны с использованием HadAM3H-A2 симуляции.

Результат исследования демонстрирую рост Читой первичной продукции для РБМ на период 2071-2100 годов по сравнению с базовым периодом. Наибольший рост чистой первичной продукции для РБМ прогнозируется в северной Швеции и Финляндии (>40%). В Центральной Швеции и Финляндии ожидается рост в пределах от 20 до 40%. В Южной Швеции и Финляндии, как и в РБМ в целом, ожидается рост чистой первичной продукции в пределах от 0 до 20%. Однако в Германии прогнозируется снижение чистой первичной продукции (от -20 до 0%). Обобщенная информация о чистой первичной продукции с учетом результатов исследования Фронцек и Картер (2007) представлена в таблице 7.

Рисунок 7. Базовая модель (1961-1990) (a) и изменение чистой первичной продукции меду базовой моделью и периодом 2071-2100 для семи региональных циркуляционных моделей на основе климатических сценариев (b) (рисунок. 5,  Фронцек и Картер (2007))

Таблица 7. Обобщенный взгляд на чистую первичную продукцию
(↑↑ значительное повышение; ↑ незначительное повышение; ↓ незначительное снижение)

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Изменение ↑↑ ↑↑ ↓ 

Назад к списку подразделов

 

Сценарии воздействия по другим секторам:

» Сельское хозяйство
» Энергетика
» ЖКХ и водоснабжение
» Экономика
» Здравоохранение
» Окружающая среда