Параметри та екологічні наслідки катастрофічних пожеж в Україні: моделювання, кількісні оцінки
Анотація
Кліматичні умови та активізація бойових дій на сході України у 2024 р. (серпень і вересень) призвели до горіння великих за площею масивів лісів і трав’янистих покривів, що потребує оцінці наслідків.
Методи. Системний аналіз, багатофакторний аналіз, математичне моделювання.
Мета. Обчислення основних параметрів пожеж в екосистемах України, що мали місце влітку-восени 2024 р., та оцінка їхніх екологічних наслідків.
Результати. Обчислено головні енергетичні параметри лісових і трав'яних пожеж, викликаних літньою спекою і військовими діями в Україні в 2024 р. Наприкінці серпня – на початку вересня горів фактично весь схід України. Всього в Україні полум’ям було охоплено близько 43 тис. га. Згоріло близько 500 кт деревини та 350 кт трави. Викиди диму, сажі, оксидів азоту в рази перевищували фонові значення мас цих речовин. Інжекція поліароматичних вуглеводнів перевищувала фонові значення у 570, мікрочастинок РМ 2.5 – у 14 разів, потужність акустичного випромінювання – у 30 разів. Викиди СО, SOx не перевищували декількох десятків відсотків. Поширенню пожеж у екосистемах, крім військових дій, сприяла висока температура повітря, відсутність дощів та вітер.
Висновки. Розрахунки та математичне моделювання показали, що наслідки горіння лісових масивів і трав’янистих покривів в Україні в 2024 р. були катастрофічними. Обґрунтовано, що більшість пожеж викликані військовими діями на території України. Екологічна ситуація суттєво ускладнилася під дією пилової бурі, що надійшла з Казахстану та Середньої Азії. Короткочасні та тривалі екологічні наслідки дуже значні.
Завантаження
Посилання
Drysdale, D. (2011). An Introduction to Fire Dynamics, (Zrd d.). Neck. https://doi.org/10.1029/2012JG002128
Chernogor, L.F., Nekos, A.N., Titenko, G.V., & Chornohor, L.L. (2021). Ecological Consequences of Large-Scale Forest Fires in Ukraine in Spring – Summer – Autumn 2020. Visnyk of V. N. Karazin Kharkiv National University Series «Еcоlogy», (24), 79–90. https://doi.org/10.26565/1992-4259-2021-24-07 (In Ukrainian)
Chernogor, L.F., Nekos, A.N., Titenko, G.V., & Chornohor, L.L. (2021). Ecological Consequences from Forest Burning in the Northern Hemisphere in 2020: Results of Modeling and Quantitative Calcula-tions. Visnyk of V. N. Karazin Kharkiv National University Series «Еcоlogy», (25), 42–54. https://doi.org/10.26565/1992-4259-2021-25-04 (In Ukrainian)
Chernogor, L.F., Nekos, A.N., Titenko, G.V., & Chornohor, L.L. (2022). Simulation of large-scale forest fire parameters. Visnyk of V. N. Karazin Kharkiv National University Series «Еcоlogy», (26), 43–54. https://doi.org/10.26565/1992-4259-2022-26-04 (In Ukrainian)
Chernogor, L.F., Nekos, A.N., Titenko, G.V., & Chornohor, L.L. (2022). Mathematical models for estimate of the ecological consequences of the impact of the pyrogenic factor on forest ecosystems. Visnyk of V. N. Karazin Kharkiv National University Series «Еcоlogy», (27), 51–62. https://doi.org/10.26565/1992-4259-2022-27-04 (In Ukrainian)
Chernogor, L., Nekos, A., Titenko, G., & Chernogor, L. (2020). Ecological consequences of the large forest fires in the northern hemisphere during 2020.Sustainable development of natural and economic systems: theory, methodology, and practice: collective monograph. Horoshkova, L. & Khlobystov. Ie. (Eds.) Poland: Bilostok. 259-276. ISBN 978-83-953142-4-7
Khodakov V.E., & Zharikova M.V. (2011). Forest fires: methods and research. Kherson: Hryn D.S. (In Ukrainian)
Vacchiano G., Foderi C., Berretti R., Marchi E., & Motta R. (2018). Modeling anthropogenic and natural fire- ignitions in an inner-alpine valley. Natural Hazards and Earth System Sciences, 18(3), 935–948. https://doi.org/10.5194/nhess-18-935-2018
Buts, Y.V. (2018). Systematization of processes of pyrogenic relaxation of ecosystems under conditions of anthropogenic load. Ecological safety, 1(25), 7–12. https://doi.org/10.30929/2073-5057.2018.1.7-12 (In Ukrainian)
Krainiuk, O.V., Buts, Y.V., & Nekos, A.N. (2019). Natural fire in the Rivne Reserve and its analysis. VinSmar- tEco: materials of the international scientific and practical conference (Vinnytsia, May 16-18, 2019). Vinnytsia, 25-26. (In Ukrainian)
Buts, Y., Asotskyi, V., Kraynyuk, O., & Ponomarenko, R. (2019). Dynamics of migration capacity of some trace metals in soils in the Kharkiv region under the pyrogenic factor. Journ. Geol. Geograph. Geoecology. 28(3), 409–416. https://doi.org/10.15421/111938
Buts, Y.V. (2020). Scientific and methodological bases of relaxation of ecosystems under anthropogen-ic load of pyrogenic origin. Master’s thesis. Sumy. Retrieved from http://essuir.sumdu.edu.ua/han- dle/123456789/76266 (In Ukrainian)
Adámek, M., Jankovská, Z., Hadincová, V., Kula, E., & Wild, J. (2018). Drivers of forest fire occurrence in the cultural land-scape of Central Europe. Landscape Ecology. 33(11), 2031–2045. https://doi.org/10.1007/s10980-018-0712-2
Hebert-Dufresne, L., Pellegrini, A.F.A., Bhat, U., & Redner, S. (2018). Edge fires drive the shape and stability of tropical forests. Ecology letters, (6), 794–803. https://doi.org/10.1111/ele.12942
Rodríguez Trejo, D.A., Martínez Muñoz, P., & Martínez Lara, P.J. (2019). Fire effects on the trees of a tropical pine forestand a tropical dry forest at Villaflores, Chiapas, Mexico. Ciência Florestal. 29(3), 1033–1047. https://doi.org/10.5902/1980509833952
Zhang, G., Wang, M., & Liu, K. (2019). Forest Fire Susceptibility Modeling Using a Convolutional Neu-ral Network for Yunnan Province of China. International Journal of Disaster Risk Science, 10(3), 386–403. https://doi.org/10.1007/s13753-019-00233-1
McLauchlan, K.K., Higuera, P.E., Miesel, J., Rogers, B.M., Schweitzer, J., Shuman, J.K., Tepley, A.J., Var- ner, J.M., Veblen, T.T., Adalsteinsson, S.A., Balch, J.K., Baker, P., Batllori, E., Bigio, E., Brando, P., Cattau, M., Chipman, M.L., Coen, J., Crandall, R., Daniels, L., Enright, N., Gross, W.S., Harvey, B.J., Hat-ten, J.A., Hermann, S., Hewitt, R.E., Kobziar, L.N., Landesmann, J.B., Loranty, M. M., Maezumi, S.Y., Mearns, L., Moritz, M., Myers, J.A., Pausas, J.G., Pellegrini, A.F.A., Platt, W.J., Roozeboom, J., Safford, H., Santos, F., Scheller, R.M., Sherriff, R.L., Smith, K.G., Smith, M.D., & Watts, A.C. (2020). Fire as a fundamental ecological process: Research advances and frontiers. Journal of Ecology, 108(5), 2047–2069. https://doi.org/10.1111/1365-2745.13403
Kelly, A.J., & Hodges, K.E. (2020). Post-fire salvage logging reduces snowshoe hare and red squirrel densities in early seral stages. Forest Ecology and Management, 473, 118272. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2020.118272
Coogan, S.C., Daniels, L.D., Boychuk, D., Burton, P.J., Flannigan, M.D., Gauthier, S., Kafka, V., Park, J.S., & Wotton, B.M. (2021). Fifty years of wildland fire science in Canada. Canadian Journal of Forest Research, 51(2), 283–302. https://doi.org/10.1139/cjfr-2020-0314
Turner, M.G., Braziunas, K.H., Hansen, W.D., Hoecker, T.J., Rammer, W., Ratajczak, Z., Westerling, A.L., & Seidl, R. (2022). The magnitude, direction, and tempo of forest change in Greater Yellowstone in a warmer world with more fire. Ecological Monographs, 92(1), e01485. https://doi.org/10.1002/ecm.1485
Holuša, J., Koreň, M., Berčák, R., Resnerová, K., Trombik, J., Vaněk, J., Szczygieł, R., & Chromek, I. (2021). A simple model indicates that there are sufficient water supply points for fighting forest fires in the Czech Republic. International journal of wildland fire, 30(6), 428–439. https://doi.org/10.1071/WF20103
Wilson, N., Bradstock, R., & Bedward, M. (2021). Detecting the effects of logging and wildfire on for-est fuel structure using terrestrial laser scanning (TLS). Forest Ecology and Management, 488, 119037. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2021.119037
Авторське право (c) 2024 Чорногор Л. Ф., Некос А. Н., Тітенко Г. В., Чорногор Л. Л
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License 4.0 International (CC BY 4.0), котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
