Ученые Ботанического сада-института Владивостока установили масштабы ветровалов в лесах Сахалинской области

279
Ветровал близ устья р. Анны.

Ураганные ветра в октябре 2015 года на юг Сахалина и Курил обрушивались дважды. Причиной сильного ветра и обильных осадков 2 октября стало объединение над акваторией Татарского пролива экс-тайфуна «Дуцзюань» с внетропическим циклоном. На метеостанции «Мыс Крильон» была зафиксирована рекордная скорость ветра – свыше 60 м/c (220 км/ч). В Холмске порывы ветра достигали 45 м/c. Жителям областного центра циклон запомнился сорванными крышами, поврежденными опорами ЛЭП и поваленными деревьями на улицах, скверах и в городском парке. Уже через неделю стихия вернулась на острова в виде тайфуна «Чой-Ван».

Сильные ветра привели к появлению сплошных ветровалов в лесах Невельского, Холмского, Томаринского, Долинского, Корсаковского, Южно-Курильского и Курильского районов, в окрестностях Южно-Сахалинска. Столь масштабных нарушений древостоев ранее не отмечалось, в том числе не возникло их и при прохождении тайфуна «Филлис» в августе 1981 года. Череда сильных ветровальных нарушений на юге Дальнего Востока России (в 2016 году к масштабному вывалу лесов в Приморском крае привел тропический циклон «Лайонрок») вызвала необходимость понимания масштаба нанесенного лесному фонду ущерба.

Ранее министерство лесного и охотничьего хозяйства Сахалинской области предпринимало попытки оценить площади ветровалов при помощи визуальных авиаучетов. Однако такие устаревшие методики оценки не могут обеспечить высокий уровень точности, а кроме того их выполнение крайне дорогостояще.

Сотрудники лаборатории геоботаники владивостоксого Ботанического сада-института ДВО РАН в рамках поддержанного Российским научным фондом комплексного проекта «Режим нарушений и изменение закономерностей динамики лесных экосистем юга Дальнего Востока России в условиях усиления тропических циклонов» завершили работы по выявлению ветровальных участков в лесах Сахалинской области и оценили потери древесины.

Ветровал в долине р. Рогатки, по дороге на пос. Лесное.

 – Мы использовали общедоступные открытые данные зондирования Земли из космоса, – рассказывает руководитель проекта, ведущий научный сотрудник, кандидат биологических наук Кирилл Корзников. – Существуют сервисы, которые предоставляют первичную информацию – бери и анализируй. Для верификации результатов дешифрирования применяли снимки сверхвысокого разрешения, которые размещают на своих платформах те же Яндекс и Google. И сами, конечно, побывали на многих ветровалах, поскольку проект комплексный – направлен, в том числе, на понимание изменений, которые произойдут в нарушенных лесах через условные 5, 20 и 100 лет. Нам удалось очень точно определить границы ветровалов, разрешение созданных картографических материалов составляет 30 м на один пиксель изображения. Можем утверждать, что октябрьские циклоны 2015 года на юге Сахалина привели к вывалу более чем 42.6 тыс. га лесов, с общей массой погибшей древесины более 4.7 млн. тонн. Реальная площадь ветровалов как минимум в полтора раза больше той, о которой ранее заявляло правительство Сахалинской области.

Фрагмент карт ветровалов (Южно-Камышовый хребет, район Ловецкого перевала), выполненных на топографической основе и на фоне космического снимка.
Ветровал близ устья р. Анны.

– Сейчас улучшаем точность определения буреломных участков в лесах Кунашира и Итурупа, – добавляет старший научный сотрудник, кандидат физико-математических наук Дмитрий Кислов. – На Курилах готовые алгоритмы дешифрирования, разработанные для оценки динамики лесного покрова по всей Земле, работают с искажениями. Поэтому мы решили разработать собственную систему идентификации ветровалов на основе спутниковых снимков высокого и сверхвысокого разрешения с использованием свёрточных нейросетей. Очень важно точно оценить размеры и расположение нарушенных территорий на Южных Курилах, ведь там находятся государственный природный заповедник «Курильский» и заказник «Островной». Разработанные методики пригодятся и для оценки ущерба лесов в Приморском крае, и вообще для выявления любых нарушений в лесах Дальнего Востока. Поскольку космические снимки обновляются чуть ли не ежедневно, обрабатывать информацию и оценивать ущерб нанесенный лесам мы теперь можем оперативно, а главное без финансовых затрат.

Полученные результаты исследователи из Ботанического сада-института намерены в ближайшее время опубликовать в специализированных научных журналах, и замечают, что существующие модели предсказывают увеличение частоты и усиление тропических циклонов в дальневосточных регионах России на фоне глобального изменения климата. Буреломы уже доставили немало неудобств туристам и охотникам, вызвали экономические потери у лесозаготовителей. Долговременные же последствия для лесных экосистем островов пока неясны. Возможно произойдет изменение породного состава древостоев – вместе с елью и пихтой будет произрастать гораздо больше деревьев теплолюбивых широколиственных пород, как на лежащем к югу Хоккайдо. Поэтому важно чтобы тропические циклоны – новый серьезный фактор воздействия на лесной покров Сахалина и Курил, был серьезно воспринят структурами, занимающимися лесным менеджментом, разработкой и утверждением планов лесопользования.