Но вопреки распространенному мнению, эти вредители не могут быть виноваты в более серьезных лесных пожарах, подобных тем, которые недавно охватили регион. Вместо этого погода и топография играют большую роль в экологической серьезности пожаров, чем эти короеды.Новое исследование, проведенное Университетом Висконсин-Мэдисон и Департаментом природных ресурсов штата Вашингтон, предоставляет одни из первых точных полевых данных, позволяющих проверить, являются ли пожары, которые горят в районах, пораженных горными сосновыми жуками, более опасными с экологической точки зрения, чем в тех, которые не подверглись нападению родной баг.
В исследовании, опубликованном на этой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences, профессор зоологии UW-Madison Моника Тернер и ее аспирант Брайан Харви показывают, что вспышки сосновых жуков мало повлияли на серьезность шести лесных пожаров, затронувших более 75000 акров земли. Северные Скалистые горы в 2011 году.
Они также показывают, что вспышки жуков, имевшие место с 2000 по 2010 год, не оказали прямого воздействия на восстановление лесов после пожаров. Однако в исследовании не рассматривается поведение пожара, например, как быстро распространяется огонь или насколько опасно с ним бороться.Хотя результаты могут оправдать насекомых-козлов отпущения, они также должны помочь менеджерам экосистем лучше реагировать на изменения в условиях климатических нарушений, таких как засуха и повышение температуры.Большие, сильные пожары типичны для сосновых лесов, которые встречаются по всему региону, даже без вспышек горных сосновых жуков.
Однако по мере потепления климата вспышки болезней и большие пожары стали более частым явлением. Явление большего количества жуков привело к увеличению количества мертвых деревьев, и некоторые стали беспокоиться о том, как могут взаимодействовать нападения жуков и лесные пожары.«Принято считать, что лес мертвых деревьев — это трутовик, который только и ждет, чтобы сгореть», — говорит Тернер, который давно изучал лесной ландшафт Горного Запада. «Там было очень мало данных, но было много опасений».Леса, на которые нападают жуки-короеды, которые зарываются в кору сосны, чтобы спариваться и высиживать личинки, могут показаться не более чем достаточным количеством растопок для бушующего огня с их мертвой древесиной и сухими красновато-коричневыми иглами.
Норы, вырубленные жуками под сосновой корой, называемые галереями, перекрывают циркуляцию воды и питательных веществ в деревьях. Деревья умирают и первые пару лет держатся за свои сухие безжизненные иголки. Ученые называют это «красной сценой», и некоторые считают, что эти деревья могут стать причиной более серьезных пожаров.
К третьему году большинство подвергшихся нападению жуков деревьев перешло в «серую стадию», сбрасывая некогда зеленую сосновую листву и превращаясь в безыгольные деревянные каркасы.Более ранние исследования группы Тернера показали, что вспышки жуков не приведут к более серьезным пожарам. Но без реальных пожаров взаимодействие не могло быть проверено.
Однако в 2011 году лесные пожары на всей территории восточного Айдахо и западной Монтаны — в лесах, которые испытали различные воздействия вспышек горных сосновых жуков — предоставили исследовательской группе возможность начать отвечать на вопрос: имеют ли два нарушения, нападения жуков и лесные пожары, вместе изменить экологическую реакцию леса на пожар?К счастью для команды, среди изученных гари были сосновые насаждения, не пораженные жуками. Эти области служили контролем.
Другие пострадали от жуков; в некоторых насаждениях жуки убили почти 90 процентов деревьев до пожара. Возникшие пожары также варьировались по спектру тяжести, что позволило исследователям сравнить ряд переменных.
Некоторые исследовательские участки состояли в основном из живых деревьев, в то время как другие содержали в основном деревья с красной или серой стадией, что позволяло исследователям оценить, испытали ли участки с деревьями красной стадии (с сухой хвоей) более высокий уровень опасности пожара, чем участки с преимущественно серым цветом. -сценические деревья (без иголок), как они и другие ожидали.Исследовательская группа изучила экосистемные индикаторы серьезности пожаров, такие как количество деревьев, погибших в результате пожара и сколько угля покрыло леса.
Занимаясь тем, что Харви называет «детективной работой после пожара», в 2012 году научная группа оценила силу пожара на каждом участке исследования и удалила участки коры с более чем 10 000 деревьев, чтобы определить, что их убило: жуки или пожар. Следы жуков могут оставаться видимыми под корой даже после пожара.Когда они просеивали почерневшие деревья и лесную подстилку, команда покрылась пеплом и копотью.
«Когда мы закончили, мы были похожи на шахтеров», — говорит Харви.Они обнаружили, что серьезность очага и то, были ли деревья в красной или серой стадии, почти не повлияли на интенсивность пожара при умеренных условиях горения.Только в более экстремальных условиях пожара — когда было жарко, сухо и ветрено — на участках с большим количеством убитых жуками деревьев появлялись признаки более серьезных с экологической точки зрения пожаров, такие как более глубоко обгоревшие стволы и кроны (часть дерева включая его конечности и иглы).
К удивлению ученых, присутствие большего количества деревьев с серой ступенью на самом деле оказало более сильное влияние на интенсивность пожара, чем количество деревьев с красной ступенью.В целом, однако, Тернер говорит, что влияние вспышек жуков на интенсивность пожаров уступило место более сильным водителям, в первую очередь погоде и топографии. Серьезность пожаров увеличивалась при более суровых погодных условиях, независимо от вспышек до пожара, и лесные насаждения, расположенные выше в ландшафте, сгорели сильнее, чем на более низких уровнях, поскольку пожары перемещались в гору, набирая силу.
«Никто не говорит, что убитые жуками леса не горят», — говорит Тернер. «Набор данных показывает, горят ли они с разной степенью серьезности по сравнению с лесами, не подвергавшимися нападениям, горящими в аналогичных условиях».Группу также интересовало, замедляют ли вспышки жуков восстановление лесов после пожаров.
Сосны Lodgepole приспособлены к огню, содержат два типа шишек, несущих семена: те, которые выпускают семена, как только они созреют, и те, которые требуют открытия огня, покрывающего лесную подстилку потенциальной новой жизнью после пожара.Подсчитав количество саженцев деревьев после пожара на своих участках, исследователи обнаружили очень небольшое воздействие, связанное с жуками. Саженцы деревьев были наиболее многочисленны там, где больше убитых огнем деревьев росло приспособленными к огню или серотиновыми шишками. Деревья, убитые жуками, вероятно, также способствовали появлению рассады после пожара, поскольку их семена остаются жизнеспособными в шишках, если они не сгорели в огне.
Только крупный уголь от высокого пламени уменьшал количество шишек, разносящих семена.Ученые подчеркивают, что результаты могут отличаться в других типах леса или с разной продолжительностью времени между вспышками жуков и пожарами.«Это и естественные беспорядки, и пожары, и вспышки жуков», — говорит Тернер. «Неудивительно, что в экосистеме есть эти механизмы для обеспечения устойчивости.
То, что мы, люди, воспринимаем как катастрофы, не всегда является катастрофой для экосистемы».