Дым от лесных пожаров изменил химический состав дождя и принес больше питательных веществ почве

Лесные пожары не только загрязняют воздух, но и неожиданно помогают природе. Американские ученые выяснили, что дожди, проходящие через дымовые тучи, превращаются в настоящие питательные растворы. Очищая задымленный воздух, такие ливни смывают на землю и в водоемы главные элементы для роста растений.


Дождь, проходящий через дым от лесных пожаров, становится богаче азотом, фосфором и калием / © U.S. Forest Service

Исследовательская группа из Университета штата Юта (США) проанализировала состав осадков более чем на 250 станциях мониторинга по всей стране. Ученые сопоставили спутниковые снимки перемещения дымовых облаков с данными о химическом составе дождевой воды за 2014, 2020 и 2022 годы. Выяснилось, что в дни, когда ливни проходили прямо сквозь задымленный воздух, концентрация ключевых питательных веществ (фосфор, азот и калий) в воде резко росла по сравнению с обычными дождливыми днями. Результаты исследования опубликовали в журнале Global Change Biology.

Проходя сквозь дым, дождевая вода кардинально изменила химический состав. В ней сильно выросла концентрация доступного фосфора (в среднем на 46%), калия (на 41%) и азота (на 36%). Вместе с тем на землю выпадали повышенные дозы кальция, магния и сульфатов. В дождевых пробах ученые обнаружили микроскопическую золу и угольную пыль. Вымываясь из атмосферы, они мгновенно растворились в воде и насытили ее полезными элементами.

Эффект от «дымовых дождей» проявился по-разному в зависимости от географии. На западе США и на Аляске «дымовых осадков» выпадало больше всего, что приводило к скачкам уровня аммония и калия. В отдельных западных штатах каждый день задымленных ливней увеличивал уровень азота в дождевой воде более чем в два раза. На северо-востоке страны дожди вымывали из дыма преимущественно фосфор — его концентрация там возрастала более чем на 100%. В масштабах всей страны за аномальный 2022 год на долю обогащенных осадков пришлось от 20% до 30% всего годового объема фосфора, калия и кальция, поступивших в почву.

Кроме того, ученые зафиксировали существенный сдвиг в соотношении азота и фосфора в осадках. На трех четвертях станций наблюдения дожди из дымовых туч приносили пропорционально больше азота, чем фосфора.

Авторы научной работы отметили двойственный эффект этого явления. С одной стороны, дополнительный приток фосфора и азота стимулирует рост лесов и помогает им быстрее восстанавливаться. С другой — попадая в горные озера и реки, такое «природное удобрение» способно нарушить хрупкий баланс водных экосистем и вызвать бурное цветение цианобактерий, опасных синезеленых водорослей.