Экспедиции – одна из важных составляющих научной работы. Точками притяжения исследователей не обязательно выступают экзотические места нашей планеты. Ученые институтов ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» регулярно выезжают для сбора материала в различные уголки Сибири. Одна из научных задач, где не обойтись без полевых исследований — исследования особенностей гидрологического цикла в речных бассейнах таежной зоны Средней Сибири. Эти работы ведут ученые Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН при поддержке Российского фонда научных исследований (№20-05-00095). 

Об особенностях экспедиционных исследований рассказывает Тамара Буренина, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник ИЛ СО РАН.

Какова цель ваших исследований, зачем для этого ехать в лес?

Нас интересует влияние лесов на круговорот воды на нашей планете. Дело в том, что лес перераспределяет поступающие на земную поверхность атмосферные осадки. Часть из них, либо напрямую перехватывается кронами, либо впитывается растениями из почвы и позже испаряется в атмосферу. Те, что достигли почвы могут сразу сформировать поверхностный стоки или пополнить грунтовые воды, которые также подпитывают реки и ручьи.

Наш проект посвящен изучению северных лесов и водности рек. Его цель – оценить роль таежных лесов Средней Сибири в формировании речного стока, и понять, как изменяется эта роль в зональном аспекте, то есть при продвижении с юга на север.

Как вы обычно добираетесь до места исследований, где живете, с какими трудностями сталкиваетесь?

В экспедиции мы выезжаем поэтапно. Делаем выезд на пару недель и возвращаемся. В ближайшие регионы, например, в Енисейский район, мы добираемся наземным транспортом. В Подкаменную Тунгуску – самолетом, либо пароходом. В прошлом году мы из поселка Бор возвращались самолетом через Ярцево, и потом в Красноярск на теплоходе. Далее, чтобы добраться до непосредственного места работ, нам приходится арендовать моторные лодки. Доехать до интересующих нас районов чаще всего можно только по воде, дорог там практически нет.

Останавливаться стараемся в населенном пункте или в лесничестве. Конечно, можно жить и в лесу, нас это не пугает, но в поселке удобнее. Если останавливаться в лесу, то далеко продвинуться пешком от базовой точки затруднительно, максимум можно уйти на двадцать километров. Все усложняет ситуация с медведями. В этом году при работе в Центрально-сибирском заповеднике нас сопровождал человек с ружьем. Помню, зашли мы в лесок, там много как будто обобранной черники. Мы удивились, до ближайшего поселка почти сто километров по реке, да и черника толком не поспела. Тогда наш охранник объяснил, что это медведь еще зеленую ягоду съел. Дальше и его следы были. Но в живую, к счастью, не встречались с этим зверем.

Что непосредственно вы делаете в лесу?

Во время полевых работ мы исследуем основные характеристики леса. Для этого мы выбираем репрезентативный участок леса и закладываем там пробную площадку. Это небольшой участок, диаметром 15 метров, где мы делаем полный перечет деревьев. У каждого дерева мы измеряем диаметр и высоту. Также оцениваем полноту древостоя. Большим плюсом будет, если с нами окажется еще и почвовед. Ведь мы решаем гидрологическую задачу, и почва играет важную роль.

Лес, как система из деревьев, почвы, подстилки, работает как регулятор, который сохраняет воду. Листва и хвоя задерживают часть осадков, которые испарятся и опять уйдут в атмосферу. Вода, проникающая в почву, поступает в водоемы спустя какое-то время. Лес также регулирует качество воды. Проходя через почву и подстилку, она становится более чистой. Когда лес вырубается, то вода стекает быстро, почвы размываются, что увеличивает мутность воды.

Изучая различные участки, мы понимаем сколько влаги лес теряет и сохраняет. Зная уровень воды в реках и количество выпавших осадков рассчитываем объем стока. В конечно итоге мы понимаем сколько влаги сохранилось в почве и могло пойти на образование зеленой массы леса и прирост древесины.

Какое оборудование необходимо для проведения таких исследований?

Оборудование для лесоводственных работ простое. Это, как правило, мерная вилка и высотомер. С высотомерами работают таксаторы. Человек отходит на десять-пятнадцать метров от дерева, и с помощью этого прибора определяет высоту дерева. Опытный таксатор может определить среднюю высоту дерева даже не пользуясь приборами.

Мерная вилка приставляется к стволу и измеряет его диаметр. Выглядит она действительно как вилка с двумя зубьями: это линейка, к которой присоединены две ножки, одна из которых подвижна. Иногда мы используем обычную рулетку, которой можно измерить диаметр ствола. В поле еще нужен GPS навигатор, чтобы потом делиться своими данными с другими исследователями.

Если у нас не получается жить в поселке или лесничестве, то приходится брать с собой палатки со спальными мешками, котелки и другие бытовые вещи. В этом году планируем работать на Ангаре, возможно придется жить в лесу. Для работ в лесу еще необходимы энцефалитные костюмы, накомарники и специальная обувь. Вся эта атрибуция не мешает работе, со временем привыкаешь.

Какие результаты вы получили по итогу экспедиции и исследований?

Мы классифицировали лесную растительность в бассейнах рек Нижняя и Подкаменная Тунгуска в зависимости от их гидрологической функции и рассчитали суммарное испарение. Оказалось, что гидрологический эффект зависит от характера использования земель на водосборах и может проявляться как в увеличении, так и в уменьшении стока рек в зависимости от структуры лесного покрова и климатических условий.

В дальнейшем мы сможем оценить роль лесов региона в формировании речного стока в зависимости от состава пород и других характеристик леса. После мы сможем рассчитать элементы водного баланса с учетом различных характеристик растительного покрова. Планируем оценить, как годовой сток реагирует на изменение лесистости. В частности, нам интересно определить пороговую лесистость на водосборах, которая необходима для поддержания минимально допустимого стока.

Полученные данные позволят сформулировать принципы, на которых должно базироваться управление лесами, обеспечивающее как постоянство лесопользования, так и сохранность водных ресурсов. Результаты так же могут быть использованы для разработки критериев устойчивого управления лесами в различных природных и экономических условиях с целью получения желательного гидрологического эффекта