Natural Hazards: Смешанные леса защищают от цунами лучше монокультурных

Прибрежные леса в Японии преимущественно засаживались черной сосной, Pinus thunbergii, теневыносливым видом деревьев, способным противостоять экосистемам сухих земель и суровым прибрежным условиям.

Эта инициатива по облесению, восходящая к периоду Эдо, 1603~1867 гг, была направлена на смягчение пагубного воздействия сильных ветров и песчаных потоков. После Великого восточно-японского землетрясения 2011 года интерес переключился на потенциальный защитный эффект прибрежных лесов в снижении разрушительной силы цунами.

Цунами Великого восточно-японского землетрясения повредило в общей сложности 2 800 гектаров (га; 10 000 кв. м) прибрежных лесов. Хотя ущерб был огромен, это разрушение дало возможность изучить, какие прибрежные леса выдержали воздействие цунами и почему одни леса оказались лучше других. Леса могут смягчить последствия цунами только в том случае, если деревья останутся нетронутыми во время цунами. Недавно ученые из Национального университета Йокогамы обнаружили, что прибрежные леса, в которых произрастали смешанные породы деревьев, лучше и с меньшим ущербом перенесли воздействие цунами, чем монокультурные леса, состоящие исключительно из черной сосны.

Свои выводы исследовательская группа опубликовала в выпуске журнала Natural Hazards.

Предыдущие исследования показали, что прибрежные леса снижают гидродинамическую силу, оказываемую цунами на строения, и изменяют рассеивание обломков вглубь суши в зависимости от плотности и размера деревьев. Однако изучению роли видового разнообразия в прибрежных лесах уделялось мало внимания. Мы обнаружили, что смешанные прибрежные леса с черной сосной менее уязвимы к воздействию цунами, чем монокультурные леса, — говорит Юки Ивачидо, первый автор исследования и доцент Национального университета Йокогамы.

Исследовательская группа определила влияние видового разнообразия в прибрежных лесах, проанализировав спутниковые изображения и аэрофотоснимки прибрежных лесов до и после цунами, вызванного Великим восточно-японским землетрясением 11 марта 2011 года. Степень повреждения лесов, в которых росла только черная сосна, сравнивалась с ущербом, нанесенным смешанным лесам, состоящим из черной сосны и других широколиственных деревьев.

Исследователи предполагают, что смешанные леса менее восприимчивы к разрушениям от цунами, поскольку корни разных видов деревьев используют больше пространства и ресурсов почвы, чем корни одного вида деревьев. Теоретически это может способствовать росту надземной части деревьев и общей стабильности смешанных лесов. Одним из ограничений исследования было то, что ученые не могли сравнить свои результаты с монокультурой широколиственных деревьев и, следовательно, не могли исключить влияние хвойных деревьев.

Исследование также выявило преимущество сложных схем посадки деревьев по сравнению с простыми. Анализ визуального воздействия цунами Великого восточно-японского землетрясения показал, что леса со сложной пространственной структурой были более способны противостоять силе цунами.

Исследовательская группа признает, что необходимы дополнительные исследования, чтобы лучше понять возможности защиты прибрежных лесов от цунами и способы максимизации их защитного эффекта.

Данное исследование в основном было посвящено анализу только моделей повреждений прибрежных лесов, вызванных воздействием цунами, с использованием спутниковых снимков. Необходимо выяснить механизмы, с помощью которых смешанные прибрежные леса смягчают последствия цунами, — заключает Такехиро Сасаки, старший автор исследования и профессор Национального университета Йокогамы.

05.01.2024