Пожары, вырубки леса и строительство дорог: спутниковые снимки показали, что влияет на землепользование в Сибири и на Дальнем Востоке
Международный коллектив ученых использовал спутниковые снимки, чтобы оценить изменения в характере землепользования в Сибири и на Дальнем Востоке с 1975 по 2010 годы. Наиболее очевидный тренд — увеличение количества дорог, особенно в удаленных местах. Авторы связывают развитие сети второстепенных дорог с коммерческой вырубкой и транспортировкой леса. Данные показывают, что лесные пожары — основная причина изменений типа землепользования, однако лесозаготовки также вносят существенный вклад в облик территорий. Исследование опубликовано в журнале Environmental Research Letters.
Сибирь и Дальний Восток занимают примерно одну десятую часть суши на планете. Эта богатая полезными ископаемыми, большей частью покрытая лесами и мерзлотой территория крайне важна как источник экономических и экологических благ. Несмотря на низкую плотность населения, влияние человеческого фактора на Сибирь и Дальний Восток ощутимо. Однако его не так легко оценить. Локальные проблемы могут теряться в огромных масштабах.
Достаточно простым показателем, который отражает нарушенность территории, является тип землепользования. Обработка спутниковых снимков позволяет классифицировать характер использования земель, выделять поселения и дороги, зоны лесозаготовок, гари, нетронутые экосистемы. Один из плюсов спутниковой информации — временные ряды наблюдений за планетой. Значит, можно не просто посмотреть, как используется территория в настоящее время, но и сравнить текущее состояние с прошлым.
Коллектив ученых из США, Финляндии и России, в состав которого входит исследователь ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», с помощью спутниковой информации оценил изменения, связанные с использованием человеком территорий Сибири и Дальнего Востока, которые произошли с 1975 по 2010 годы. Исследователи выделили несколько общих для разных регионов закономерности. Самой явной стало увеличение количества дорог. Причем рост произошел не за счет крупных автострад, связывающих поселения или районы с плотным населением. Наибольший рост сети второстепенных дорог наблюдается в удаленных от жилья, лесных регионах Дальнего Востока. Предположительно, это связано со строительством постоянных или временных дорог для транспортировки древесины из мест лесозаготовок, включая незаконные рубки.
Ученые также сравнили воздействия пожаров и лесозаготовок на ряд территорий. Пожары были главным фактором, который существенно изменял облик лесов за прошедшие годы. Однако для некоторых районов, например, Томской области и Красноярского края, территории, попавшие под вырубку, были сравнимы по площади с выгоревшими.
Для исследования ученые использовали космические снимки, полученные в рамках программы Landsat. Это наиболее продолжительный проект по сбору спутниковых изображений Земли. Первый из спутников был запущен еще в 1972 году. За все годы в рамках программы в космос было отправлено восемь спутников, снимки с которых доступны ученым всего мира для решения различных задач.
Оценить изменения, произошедшие за 35 лет на каждом квадратном километре огромной территории, задача не тривиальная. В данной работе ученые выбрали для анализа восемь модельных участков, расположенных в Томской, Иркутской и Амурской областях, Красноярском, Забайкальском, Хабаровском и Приморском краях. Площадь каждого участка — чуть больше 30000 квадратных километров. Безусловно, в сумме они занимают незначительную площадь по сравнению с масштабами территории. В тоже время — это показательные полигоны, расположенные в зоне активного освоения земель человеком.
После того, как ученые собрали спутниковые изображения выбранных территорий за весь период времени, были использованы различные алгоритмы их обработки. Анализ спутниковой информации — отдельная и трудоемкая задача. Ученые использовали несколько подходов, сравнивая изображения в различных спектральных диапазонах, и используя векторные карты, чтобы добиться наиболее точной классификации типов подстилающей поверхности.
«В нашем анализе мы охватили период интенсивного роста советской экономики, распад Советского союза, депрессию 1990-х и последующий экономический подъем России. В советское время наблюдались взаимосвязанные изменения площади поселений, сельскохозяйственных земель и сети дорог. В 1990-е и начале текущего столетия эти процессы слабо связаны. Площадь поселений практически не меняется, сельскохозяйственных земель даже снижается, тогда как временная дорожная сеть растет и заходит в удаленные районы», — рассказывает о результатах исследования один из авторов, доктор биологических наук, заведующий лабораторией мониторинга леса Института леса им. В.Н. Сукачева КНЦ СО РАН, профессор СФУ Вячеслав Харук.
В завершении авторы отмечают, что полученные результаты можно считать основанием для дальнейших исследований. Космические снимки с более высоким разрешением, расширение временного ряда снимков и частоты съемки, а также более сложные алгоритмы обработки изображений могут быть использованы как для уточнения многих ключевых вопросов, так и для увеличения охвата территории Сибири и Дальнего Востока.
Источник
Вырубка лесов сибири со спутника
На сайте Обсерватории Земли НАСА опубликовали снимки арктической части Сибири, сделанные спутником Landsat 8. На них — река Марха, берега которой расчерчены. РИА Новости, 19.03.2021
МОСКВА, 19 мар — РИА Новости, Альфия Еникеева. На сайте Обсерватории Земли НАСА опубликовали снимки арктической части Сибири, сделанные спутником Landsat 8. На них — река Марха, берега которой расчерчены странными ломаными и волнообразными линиями и узорами. Причем в зависимости от времени года эти полосы и спирали меняются. Ученые выдвинули несколько гипотез, объясняющих необычный феномен.Контрастные полосыНа странный рельеф местности по обе стороны Мархи специалисты НАСА обратили внимание в феврале. На спутниковых снимках были отчетливо видны необычные узоры на поверхности Земли, вокруг холмов.Узкие петли закручивались от вершины и спускались по склонам. Однако чем ближе к берегу реки, тем узоры менее различимы.Исследователи подняли все изображения этой зоны, сделанные с 2013 года, когда спутник Landsat 8 вывели на орбиту, и обнаружили, что в зависимости от времени года узоры немного меняются — зимой становятся более контрастными.Вечно холодные почвыОдно из возможных объяснений этого феномена — многолетняя мерзлота. В той части Среднесибирского плоскогорья, где протекает река Марха, мощность вечномерзлого слоя достигает 1500 метров. Летом его небольшие участки ненадолго оттаивают, затем вновь замерзают, и на поверхности формируется волнообразный рельеф — так называемые узорчатые почвы.Впрочем, авторы статьи, опубликованной на сайте Обсерватории Земли НАСА, отмечают, что, как правило, узорчатые почвы выглядят немного иначе, не образуют такие крупные спирали. Скорее всего, на берегах Мархи из-за криотурбации (периодического оттаивания и замерзания) смешиваются разные слои грунта, полагают геоморфологи.Оттенок арктической почвы — более темный или светлый — зависит от соотношения органического и минерального материала. Узоры формируются в том числе благодаря мелкому кустарнику, лишайнику и мху.Еще один возможный фактор — эрозия. То, что мы видим на снимках, похоже на рисунок осадочных пород. Темные полосы — это возвышенности, светлые — пологие места. Зимой это лучше заметно со спутника, указывает сотрудник Геологической службы США Томас Крэффорд.Лед и пламяУ российских специалистов другая точка зрения. Заместитель директора по науке Института земной коры РАН доктор геолого-минералогических наук Алексей Иванов сказал РИА Новости, что гипотезы, опубликованные на сайте НАСА, не кажутся ему правдоподобными.»Американские исследователи рассуждают о вечной мерзлоте. Конечно, она там есть, но дело совсем не в ней. В этой части Сибири 250 миллионов лет назад часто извергались так называемые щитовые вулканы. Лава растекалась очень далеко, поток за потоком. Со временем из-за выветривания сформировался такой ступенчатый рельеф. В геологии это называют траппами — от шведского слова со значением «лестница». Каждая полоса на снимке — граница одного или нескольких лавовых потоков», — отмечает ученый.Подобный рельеф встречается не только в Сибири. В Индии есть гигантские Деканские траппы, в Южной Америке — траппы в провинции Парана. Правда, там вулканы извергались значительно позже, чем в Сибири, — примерно 65 и 130 миллионов лет назад.Сибирские же траппы были активны в конце пермского и начале триасового периодов, когда, как считают ученые, произошло крупнейшее вымирание животных в истории.Как показал анализ отложений вулканических пород в районе реки Тунгуски (эта территория также относится к Сибирским траппам), лава нагрела осадочные породы, и в атмосферу выделилось столько парниковых газов, что почти все живое на Земле погибло. Это один из ключевых моментов в эволюции нашей планеты.
Источник