Що станеться, якщо лісова пожежа зруйнує екосистему?

Лісові пожежі є природним явищем, і ліси розвинулись для боротьби з ними. Як би руйнівними не здавалися лісові пожежі, ліси часто відновлюються за ними. Однак у деяких випадках лісові пожежі стають настільки інтенсивними, що завдають ґрунту серйозної шкоди, на відновлення якої можуть знадобитися роки чи навіть десятиліття.

Піонерські види першими в’їжджають і змінюють колонізацію чужорідного ландшафту після пожежі. Часто ці витривалі рослини мають спеціальні пристосування, що робить їх придатними для змагань у пожежному середовищі. Наприклад, квітка ковдри має насіння, які можуть проростати і приживатися після пожежі і залишатися життєздатними в ґрунті протягом двох років. По мірі зростання піонерських видів вони створюють умови, необхідні для повернення видів із початкового лісу. Наприклад, в деяких канадських лісах після пожеж осики є одними з перших дерев, що повернулися, і чорні ялини з первісного лісу можуть прижитися в їх тіні. Зрештою ці оригінальні види витісняють першопрохідців і займають своє місце. Коли вихідні види стають домінуючими, вони створюють ліс, схожий на той, що існував до пожежі. Накопичуються голки та сміття забезпечують паливом, необхідним для чергового вогню, і цикл повторюється знову.

У деяких випадках лісові пожежі горять настільки гаряче і стають настільки інтенсивними, що завдають ґрунту серйозної шкоди, змінюючи її таким чином, що можуть перешкоджати відновленню роками чи навіть десятиліттями. Скупчення сміття є основним фактором ризику цих сильних пожеж. Якщо шар сміття та сміття на лісовій підстилці до пожежі дуже товстий, вогонь може рухатися повільно і досягати дуже високих температур. Це одна з причин, чому періодичні невеликі пожежі важливі для здоров’я багатьох лісових екосистем: вони запобігають накопиченню сміття та сміття, що може призвести до куди більш руйнівного мегапожежі в подальшому.

Високотемпературні пожежі можуть спричинити водовідштовхування або гідрофобність ґрунтів шляхом випаровування гідрофобних сполук, що відновлюються на частинках ґрунту, покриваючи їх водовідштовхувальним шаром. Як тільки ґрунт гідрофобний, він вбирає набагато менше води, ускладнюючи рослинам коріння, а післяпожежний ландшафт надзвичайно вразливий до ерозії. Ерозія заносить цінний верхній шар ґрунту та задихає струмки та водні шляхи, що ускладнює колонізацію землі для піонерів. Попіл від вогню ще більше погіршує проблему, забиваючи пори в ґрунті, тому вода не може проникнути всередину. Грунт після сильної пожежі може залишатися гідрофобною протягом місяців або навіть років після пожежі, хоча частинки зазвичай втрачають гідрофобне покриття протягом шести років або менше.

Стерилізація грунту відбувається там, де гарячий і повільний вогонь знищує ґрунтові грибки та мікроби. Бактерії та гриби в ґрунті відіграють вирішальну роль у забезпеченні поживними речовинами рослин, які там живуть. Стерилізація грунту може затримати відновлення лісу на багато років після пожежі. Іноді потрібно 12 років, щоб активність грунтових мікробів досягла рівня до пожежі. Посилені лісові пожежі також зменшують кількість доступного азоту в ґрунті, ускладнюючи повторну колонізацію рослин та мікробів. Чим вище температура вогню, тим сильнішим стає цей ефект.

Витривалі інвазійні види можуть колонізувати післяпожежний ландшафт, а потім запобігти поверненню вихідних рідних видів. Наприклад, шотландська мітла - це інвазивний вид, який колонізував райони Сьєрра-Невади після пожеж настільки ефективно, що вихідні види не змогли повернутися. У подібних випадках оригінальна екосистема ніколи не може бути відновлена, оскільки на її місце зайшла нова екосистема, орієнтована на немісцеві інвазивні види.