Scienty

Какие методы применяют современные ученые для защиты лесных массивов? Почему для решения этой задачи необходима самостоятельная область знаний и специализированные учреждения? Каким образом возможно осуществлять управление лесным хозяйством? Почему почва, на которой растут деревья, имеет не меньшее значение, чем сами деревья? О достижениях научных исследований в данной сфере рассказывает член-корреспондент РАН Наталья Васильевна Лукина, директор Центра по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН.

— Центр был основан около 35 лет назад. Каковы были причины его создания и кто был инициатором?

— Создание нашего центра стало возможным благодаря выдающемуся ученому, академику А.С. Исаеву. Его насыщенная и разнообразная научная деятельность была связана с Красноярским краем, где он руководил крупным научным центром. Затем его пригласили в Москву, где он занял пост председателя Государственного комитета по лесу СССР. Лесное сообщество с глубоким уважением вспоминает Александра Сергеевича и сожалеет о том, что он недолго руководил лесной отраслью, поскольку даже за короткий срок ему удалось сделать немало. Он основал наш центр в 1991 году, после того как покинул министерскую должность. Он представлял Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов как методологический координационный центр лесной науки. В центре были организованы лаборатории, специализирующиеся на актуальных и по сей день направлениях: влиянии лесов на углеродный цикл, развитии наземных и дистанционных методов исследования лесов, математическом моделировании динамики экосистемных процессов в лесах и других. Он привлек к работе известных ученых — специалистов в областях лесоведения, лесоводства, геоботаники, математического моделирования. К сожалению, сейчас их осталось немного. Недавно скончалась профессор, доктор биологических наук Ольга Всеволодовна Смирнова, выдающийся ученый — лесной эколог, геоботаник. В центре также начинали свою научную карьеру молодые талантливые ученые, чьи работы получили признание как в России, так и за рубежом: профессор, доктор технических наук Сергей Александрович Барталев, который ведет активные исследования в области дистанционного зондирования лесов; профессор, доктор биологических наук Дмитрий Геннадьевич Замолодчиков, ведущий ученый в области влияния изменений климата на экосистемы и роли экосистем в динамике цикла углерода. Таким образом, был создан центр, ориентированный на актуальные направления развития лесной науки. Мы продолжаем стремиться к поддержанию высокого уровня развития научных направлений, заложенных почти 35 лет назад, проводим фундаментальные исследования, в том числе имеющие практическую значимость в настоящее время, и те, которые будут иметь высокую практическую значимость в обозримом будущем.

— В Сибири и в Карелии расположены лесотехнические институты, в Подмосковье действует Институт лесоведения РАН. Чем же отличается ваш центр?

— Александр Сергеевич был уверен, что для прогресса лесной науки необходим именно такой методологический центр. На момент его создания, проблемы лесной экологии становились всё более актуальными из-за усиливающегося влияния человека и меняющегося климата. Он полагал, что такой центр сможет объединить усилия различных научных групп, работающих в этой сфере. В отличие от других крупных институтов, у нас отсутствуют отдельные лаборатории для проведения химических анализов, специализированные инфраструктурные подразделения и стационары. На постоянной основе в центре занято 54 сотрудника. Это небольшое количество. Однако, в нынешних реалиях оно не является препятствием для нашей деятельности. У нас есть проекты, требующие усилий, как и в других институтах. Мы принимаем участие в различных конкурсах, выполняем государственные задания и сотрудничаем с бизнесом. Мы открыты к сотрудничеству с другими компаниями и учеными из других организаций.

— Но у вас также имеются собственные лаборатории. Какова их деятельность?

— В нашем распоряжении три лаборатории. Это лаборатория, занимающаяся изучением биоразнообразия и структурно-функциональной организации лесных экосистем, лаборатория дистанционного зондирования лесных экосистем и, наконец, молодежная лаборатория, созданная три года назад и специализирующаяся на климаторегулирующих функциях лесных экосистем.

Первая лаборатория сосредоточена на исследовании таксономического, структурного и функционального разнообразия лесных экосистем, а также на изучении их взаимосвязи с лесными экосистемными функциями. Для этого используются наземные методы, которые мы постоянно совершенствуем. Ежегодно коллеги из этой лаборатории участвуют в экспедициях, проводимых в различных регионах России. Следует учитывать, что на территории России расположены леса, составляющие 20% от общемировой лесной площади. В лаборатории работают специалисты в области геоботаники, почвоведения, почвенной зоологии и лесной экологии. В настоящее время лабораторией руководит кандидат биологических наук, признанный специалист в области почвенной люмбрикологии, Анна Петровна Гераськина.

В лаборатории дистанционного зондирования, возглавляемой кандидатом технических наук Дмитрием Владимировичем Ершовым, поддерживается тесное сотрудничество со всеми направлениями деятельности первой лаборатории. Это взаимодействие способствует расширению возможностей лесных исследований и помогает в анализе материалов на различных пространственных уровнях. Важно отметить, что все ученые центра работают с аспирантами. Аспирантура для нашего центра довольно большая. Ежегодно мы принимаем молодых людей, которые, как правило, начинают работу с нами еще на этапах бакалавриата и магистратуры. В этом году набрано пять аспирантов, и наши ученые выступают в качестве их научных руководителей, работая совместно с ними.

— Однако вы утверждаете, что не выполняете физико-химический и генетический анализ полученного материала. Какие же манипуляции с ним производятся?

— Благодаря развитой инфраструктуре других организаций, мы можем обращаться к ним и заключать договоры на проведение необходимых анализов, при условии наличия средств для оплаты этих услуг. Мы активно используем эту возможность.

— Какие фундаментальные научные исследования вы проводите?

— Мы исследуем экосистемные функции лесов и их биоразнообразие, так как леса одновременно выполняют множество задач. К экосистемным функциям относится обеспечение древесиной, чистой водой и чистым воздухом. Регулирующие функции включают, например, поддержание климата и гидрологического режима. Культурные функции — это образовательная, рекреационная и эстетическая ценность. И все эти функции лес выполняет одновременно, что позволяет говорить о его мультифункциональности. Между этими функциями существуют как противоречия, так и взаимоподдержка. Основой всех функций служит биоразнообразие, охватывающее генетический и экосистемный уровни. Если влияние лесов на отдельные функции изучалось ранее, то в настоящее время особое значение приобретает понимание взаимодействия между ними, чтобы обеспечить эффективное управление лесными ресурсами.

— Как можно управлять лесами?

— В целом, управление лесным хозяйством возможно как путем комплексного подхода, учитывающего все функции на конкретной территории, так и путем разделения доминирующих функций для разных территорий. Наши обширные лесные ресурсы позволяют применять оба подхода для поддержания экосистемных функций. Мы убеждаем лиц, принимающих решения, что сохранение старых, малоизмененных лесов возрастом более 200 лет (они занимают площадь 165 млн га) является важным элементом управления лесным хозяйством, поскольку эти леса служат убежищами для биоразнообразия, обеспечивают все необходимые экосистемные услуги, и вырубка в них нецелесообразна. Сотрудники Института космических исследований РАН оказывали нам помощь в оценке площадей таких лесных массивов с использованием данных спутниковой съемки.

— Оказывается, наше присутствие в этом здании не является случайным?

— Александр Сергеевич, благодаря своему выдающемуся научному опыту и мудрости, уже тогда осознавал необходимость внедрения этих инструментов и методов. Как я уже отмечала, у нас существует отдельная лаборатория дистанционного зондирования, однако все специалисты работают совместно, применяя эти инструменты при оценке функций экосистем. В целом, вся наша работа основывается на комплексе исследований, включающем наземные измерения, дистанционное зондирование и математическое моделирование. Для всестороннего изучения лесных массивов, оценки и разработки эффективных решений по их использованию, требуется задействовать все три компонента. Отдельные аспекты можно исследовать и в рамках отдельных проектов.

— Я знаю, что наш центр возглавил передовой проект, имеющий важное государственное значение — «Единая национальная система мониторинга климатически активных веществ» в области оценок наземных экосистем. Это соответствует действительности?

— Да. Данный проект был запущен в 2022 году, в нем участвуют шесть консорциумов. Наш консорциум является крупнейшим, он объединяет 23 ведущих институтов и университетов из различных регионов нашей страны. Наш центр осуществляет координацию их деятельности по оценке запасов углерода, потоков парниковых газов в лесных и иных наземных экосистемах. Оцениваются не только леса, но и все остальные наземные экосистемы, включая тундру, степь и болота. В рамках этого проекта подчеркивается важность оценки способности лесных и иных наземных экосистем к поглощению парниковых газов, что требует понимания механизмов поглощения на уровне экосистем.

— И какова же их способность?

— На начальном этапе исследователи из Института космических исследований РАН продемонстрировали с помощью дистанционных методов зондирования, что лесные массивы поглощают углекислый газ в объеме как минимум на 30% больше, чем указывалось в официальных оценках.

— То есть ситуация не так плоха, как все думали?

— Да. Наши леса обладают большей поглощающей способностью. В настоящее время мы также стремимся продемонстрировать роль почв и напочвенного покрова в поглощении углерода, что имеет особое значение для бореальных лесов, которые преобладают на нашей территории. До этого момента под лесом часто понимали исключительно древостой, и, к сожалению, вся лесохозяйственная деятельность пока ориентирована в основном на заготовку древесины.

— На экономическую выгоду.

— Вновь обращаясь к теме наших фундаментальных исследований, а именно к экосистемным функциям, следует подчеркнуть, что в мировом масштабе они превращаются в экосистемные услуги, которые, при грамотном использовании, способны приносить значительную экономическую выгоду, существенно превышающую доходы от древесины. Начинают формироваться углеродные рынки. Способность лесов поглощать парниковые газы уже имеет денежную оценку. В приоритете – обеспечение пресной водой, поскольку уже ощущается ее нехватка, усиливается засушливость климата, особенно в южных районах. Поэтому крайне важно исследовать способность лесов и других наземных экосистем к поглощению парниковых газов. В настоящее время мы только запускаем этот проект, задуманный правительством до 2030 года, сейчас реализуется его второй этап. Ведутся работы по оценке и сбору данных, однако для полноценного анализа их пока недостаточно. Мы начали включать в наши прогнозы информацию о том, что старовозрастные, малонарушенные леса необходимо сохранять, избегая сплошных рубок и любых других видов вырубок. Эти леса следует оставить, поскольку они выполняют функции поглощения парниковых газов, регулирования гидрологического режима и множество других функций, обеспечивающих жизнь.

— Почему выбор пал именно на эти леса?

— Поскольку эти территории являются оплотом биоразнообразия, на них обитает наибольшее количество видов флоры и фауны, а также микроорганизмов. Как отмечалось ранее, биоразнообразие обеспечивает все экосистемные процессы. Если рассматривать формальный аспект, в настоящее время они не входят в перечень объектов, подлежащих управлению, и мы не можем учитывать их, например, при оценке объемов поглощения парниковых газов. Или при регулировании гидрологического режима — в будущем мы также не сможем это делать, если не докажем, что сохранение этих малоизмененных лесов является частью эффективного управления лесным хозяйством. Подобные леса сохранились лишь в трех государствах: в нашей стране, в Канаде и в Бразилии. Других мест не обнаружено.

— В каких регионах расположены эти леса? Вероятно, Алтай, Сибирь, Карелия?

— Вы правы. Подобные леса встречаются в Сибири и на Дальнем Востоке, а также в небольшом количестве — в европейской части, например, в Карелии, на Кольском полуострове и на севере. Необходимо сохранять эти леса.

— Что касается антропогенных лесных пожаров, участившихся в последнее время, то насколько возможно их регулирование?

— Для борьбы с лесными пожарами необходимо усилить наземную лесную охрану, обеспечивать своевременное обнаружение возгораний и их тушение. В советское время наземная лесная охрана была значительно эффективнее, поскольку выполняла функцию регулярных обходов закрепленных лесных участков. В настоящее время наземная охрана сокращена, и авиалесоохрана, которая, безусловно, играет важную роль, не может полностью её заменить. Разработана замечательная система, созданная специалистами из Института проблем экологии и эволюции им. А.В. Шляпкина РАН совместно с другими научными организациями – информационная система дистанционного мониторинга пожаров. Она успешно работает уже 20 лет, но в настоящее время нуждается в срочной модернизации. Система позволяет оценивать площади, охваченные огнем на территории России, а также оценивать потери лесных ресурсов из-за пожаров, и это имеет большое значение. Если удастся выявлять очаги возгорания на начальных стадиях, они не будут так широко распространяться. Прежде всего, необходимо проводить профилактику лесных пожаров.

— Каково её проявление в условиях лесных массивов? Очевидно, что призывы к охране лесов в виде баннеров уже не оказывают должного эффекта.

— В большинстве случаев, а именно более чем в 80–85%, причиной пожаров являются действия людей. Следовательно, необходимо сосредоточить усилия на работе с населением.

— А они будут слушать?

— На мой взгляд, принципы, заложенные в детстве, часто глубоко укореняются в сознании.

— Во многих заповедниках поддерживаются связи со школами. По имеющимся сведениям, дети положительно реагируют на подобное взаимодействие, и даже начинают делиться полученными знаниями со своими родителями. А ваш центр занимается подобной деятельностью?

— У нас разработано специальное направление, охватывающее как детей, так и взрослых. Мы проводим масштабные конкурсы на общероссийском уровне. В качестве примера, в этом году был организован конкурс детских раскрасок, целью которого было подчеркнуть значимость лесов и других наземных экосистем. В мероприятии приняли участие многочисленные дети, проявившие большой интерес. Наши обширные лесные территории – это наше ценное достояние. К сожалению, в некоторых ситуациях приходится признавать, что «что имеем — не храним, потерявши — плачем». Тем не менее, необходимо заниматься просветительской работой и не терять надежду.

В Рослесхозе стартовала государственная инвентаризация лесов, в которой мы принимали участие и высказывали свои предложения. В ходе обсуждения я подчеркнула необходимость включения лесных почв в этот процесс. В ответ прозвучало: «Наталья Васильевна, мы говорим о лесах, а вы поднимаете вопрос о почвах».

Неудивительно, что у людей складывается ошибочное представление о происхождении лесов. Многие полагают, что они возникают сами по себе. На самом деле, если говорить, к примеру, о способности поглощать парниковые газы, то не менее 30% этой функции обеспечивается почвами. В почвах наблюдается наиболее высокий уровень биоразнообразия, там обитает огромное количество разнообразных видов, которые контролируют циклы воды и углерода. Однако, как выясняется, даже специалисты в этой области не обладают достаточными знаниями. В Лесном кодексе почвы упоминаются лишь бегло. Нигде не осуществляется ни оценка, ни мониторинг состояния этих почв. В сельском хозяйстве ситуация с почвами более благоприятная: это напрямую связано с продовольственной безопасностью, что является очевидным для всех. Поэтому, когда произносится слово «почва», сразу возникает ассоциация с сельским хозяйством. А лесные почвы, обладающие естественным плодородием и поддерживающие всю нашу биоту, словно остаются незамеченными.

— Я родился и вырос в Карелии, в окружении лесов. Какое значение лес имеет для вас?

— Лес для меня – это сама жизнь на Земле. Без леса жизнь невозможна, он является неотъемлемой частью моего существования. В настоящее время леса исчезают с угрожающей скоростью, что представляет собой серьезную проблему. Теоретически, мы могли бы существовать под искусственными куполами, самостоятельно обеспечивая себя воздухом и водой, но такая ситуация не может быть долговечной, особенно если рассматривать ее с точки зрения физиологии. А с точки зрения психического здоровья – и вовсе недолго. Природные экосистемы поддерживают наше душевное равновесие. Мы с коллегами из Института космических исследований давали интервью в День космонавтики, в котором обсуждалась роль дистанционного зондирования Земли из космоса. Журналистка задала вопрос о мечте. Коллеги говорили о Марсе. Я задумалась: почему бы не поделиться своей мечтой? И выразила ее словами из песни: «…и на Марсе будут яблони цвести». Когда на Марсе появятся леса, мы сможем там жить.

— На вашем сайте представлены воспоминания академика А.С. Исаева, в которых он отмечает, что его любовь к лесу возникла благодаря прогулкам по нему. А вы сейчас посещаете лес?

— Сейчас у меня меньше времени, особенно после того, как я стала координатором крупного проекта. Эта роль требует значительных затрат сил и времени. Однако, во время командировок вместе с коллегами, я с радостью посещаю лес.

— Но речь идет о командировках. А в свободные дни вы предпочитаете отдых на природе?

— В Москве я не бываю. Если же я в отпуске, то обязательно еду туда. Я очень люблю свою родную Карелию, где живут мои сестры. Это поселок Пяозерский. Там расположен заповедник Паана-Ярви, там нетронутая дикая природа. В последнее время я часто бываю в Крыму, где раньше были лесостепи, а сейчас – степи, леса давно вырублены, и там также наблюдается усиление засушливости климата. Решением этой проблемы являются лесопосадки и лесные полосы. Агролесоводство – еще одна область, в которой мы работаем и оказываем поддержку нашим коллегам. Такой отрасли пока не существует, но ее необходимо развивать, так как это способствует повышению продуктивности сельского хозяйства в засушливых регионах.

— Многие испытывают страх перед посещением леса, опасаясь нападения или неожиданного появления диких животных. Для них лес представляется местом, полным скрытых угроз, где за каждым кустом может таиться нечто пугающее. Как справиться с этим чувством?

— Безусловно, профилактические меры необходимы. В Петрозаводском университете, к примеру, проводилась вакцинация против клещевого энцефалита. Важно предпринимать взвешенные действия, особенно в периоды увеличения заболеваемости. Однако лес – это не источник угрозы, а залог нашего здоровья, источник сил, основа жизни. Россия – страна с обширными лесами. Это часть нашей культуры, наше будущее, которое нельзя упустить.

Интервью состоялось при содействии Министерства науки и высшего образования Российской Федерации