Опасност од интензивна ерозија и појава на поплавни бранови после пожар

Со посебен осврт на почвата, водата и некои природни непогоди

ПРИРОДНИ НЕПОГОДИ

Во Законот за заштита и спасување („Сл. весник на РМ“ бр. бр.36/04 од 10.6.2004 година) постои следната дефиниција:

1. „Природни непогоди“ се настани предизвикани од неконтролирано дејство на природните сили кои го загрозуваат животот и здравјето на луѓето и животните и предизвикуваат штети на имотот, културното наследство и животната средина (земјотреси, поплави, лизгање на земјиштето, снежни лавини, наноси, луњи, уривање високи брани и насипи, суша, атмосферски и други непогоди).

Има разни поделби на природните опасности од кои во овој текст е презентирана следната каде што опасностите се делат на:  атмосферски (невреме со град, ветер, урагани, бури -грмотевици и молњи, торнада, тропски бури), сеизмичко-геолошки (пропасти, земјотреси, латерални пукнатини, ликвифација, цунами, стоечки бран), геолошко-хидролошки (урвински процеси, експанзивна почва, подводно свлекување), вулкански (тефра –прашина и пепел, гасови, исфрлање лава и кал, странични експлозии, експлозивен бран, пирокластична лава), органски (епидемии, епизоотии, епифитотии), хидролошки (крајбрежно поплавување, речни и поројни поплави, десертификација, салинизација, хидролошка суша, ерозија и седиментација и пожари (грмушки, шуми, трева, савани).

Иако човекот може да направи малку или незначително во промените на случувањата или интензитетот на повеќето природни феномени, тој игра важна улога во одвивањето на овие природни  настани, недозволувајќи на тој начин, да се претворат во  катастрофа. Но важно е да се каже дека човечката интервенција може да ја зголеми честината и јачината на природните опасности. Човечкото присуство може исто така да предизвика природна опасност каде никогаш ја немало. И конечно, човечката активност го намалува ефектот на проширување на природните екосистеми. Еден екстремен случај на деструкција од страна на човекот на еден екосистем претставува и десертификацијата (опустинувањето).

Далеку најдеструктивна непогода во Република Северна Македонија се поплавите, било да се речни (предизвикуваат огромни штети и загуби) или пак поројните (кои покрај штети и загуби предизвикуваат и човечки жртви). Пожарите се исто така фрекфентна непогода која предизвикува големи штети и загуби но има и дополнителни негативни ефекти.

ПОЖАРИ НА ОТВОРЕНО

Пожарите на отворено (според македoнската терминологија или Wildfires – ang.) особено оние поголемите, често зафаќаат големи и по неколку стотини илјади квадратни километри и може да траат и по неколку денови, a  најголемите и неколку месеци.

Слика  1 – Број на пожари по површина на регион  2001 – 2017

Пожарите на отворено се јавуваат речиси во целиот свет на сите континенти. Тие се нормална природна појава и често се предизвикани од молњи, но и од запалување поради разни други причини. Сепак човечките активности се пресудни. Според извештаите на експертите, за > 95 % од пожарите во РСМ, причинител е човекот, дали намерно или ненамерно.

Пожари во Република Северна Македонија

Според проф. Н. Николов, нашата земја секоја година во шумски пожари, губи преку 9 илјади хектари што е штета од 6,6 милиони евра.

Најкатастрофалните пожари во државата се регистрирани во 2000 и 2007:

– 2000 година – 476 пожари, 46.346 ha опожарена површина, 711.782 m³ изгорена дрвна маса, 15,6 милиони евра вкупни штети и загуби;

– 2007 година – 652 пожари, 35.249 ha опожарена површина, 617.679 m³ изгорена дрвна маса, 21,5 милиони евра вкупни штети и загуби.

Според достапните податоци 1999 – 2020, вкупната опожарена површина изнесува 158.665 ha или просечно годишно се губи 9.917 ha шума.

Треба да се напомене дека во периодот од 1914 до 2020  во државата се пошумени преку  250.000 ha ерозивни голини за кои по сегашни цени се потрошени најмалку 500 милиони евра само за пошумување, плус трошоци за одгледување и заштита. Ако се смета успешност на пошумувањата од околу 65 %, тоа значи дека само во пожарите за последните 20 години е изгубена површина колку што е пошумена во минатите 100 години.

ЕКОСИСТЕМСКИ УСЛУГИ ОД ШУМИТЕ

Шумскиoт екосистем  не е едноставно множество од дрвја туку претставува заедница на растенија, животни, микроби и на сите други организми во интеракција со хемиските и физичките карактеристики на нивната околина: Поточно, копнена средина во која доминираат дрвја што растат во затворена крошна – шума. Организмите вклучени во дефинирањето на шумскиот екосистем се меѓусебно зависни еден од друг за опстанок и можат да бидат широко класифицирани според нивната еколошка улога како производители, потрошувачи и распаѓачи. Експертите за шумска економика, наведуваат околу 5.000 добра и услуги од шумските екосистеми.

Слика  2 – Екосистемски улоги од шумските екосистеми

Екосистемските услуги од шумите се категоризираат во четири главни категории:

– снабдувачки –  дрво за разни потреби за домаќинствата и стопанството, шумски плодови, шумски лековити растенија, габи, мовови, лишаи, месо од дивечот, свежа вода итн.,

– поддржувачки – хабитат за флора и фауна, фотосинтеза (примарна продукција), педогенеза, нутритивен циклус, оплодување итн.,

– социјално-културни  – рекреациски, естетски, духовни, едукациски,

– регулирачки – складирање јаглерод, прочистување воздух, прочистување на водите, регулирање на климата.

Kако поткатегортија на регулирачките, а некаде и како посебна категорија се наведува

– заштитна улога – заштита на почвата од ерозија, заштита од крајбрежна ерозија, заштита од свлечишта и одрони, од поројни поплави, намалување на поплавните пикови особено кај сливови до 100 km².

Пожарот има негативно влијание на сите овие услуги од шумските екосистеми.

ЕФЕКТИ ОД ПОЖАРИТЕ

Пожарот е дел од природата. Тој игра клучна улога во обликувањето на екосистемите со тоа што служи како агент за обнова и промени. Некои видови како на пр. Pinus banksiana (расте во Северна Америка) не ни може да се размножуваат доколку нема пожар кој ги отвора шишарките и потоа се рaзлeтува семето. Дури и се прават контрoлирани пожари од Американската шумарска служба.

Но, пожарот може да биде и смртоносен, уништувајќи ги домовите, живеалиштата на дивите животни и дрвјата.

Кои се негативните ефекти од шумски пожар?

– Најстрашни се човечките загуби, било да се работи за резиденти, туристи или пак за луѓе кои се дел од единиците за справување со пожар,

– Има тешки последици по здравјето на луѓето, не само за време на пожарот, туку и после, поради огромните количини на ослободен CO₂.

Економски ефекти

– Уништување објекти подигнати од човек (без разлика дали се стопански – производни или услужни, домување, рекреација и сл.),

– Големи загуби на дрвна маса и иден прираст на дрвна маса,

– Голема загуба на шумски плодови и лековити растенија,

– Доколку е зафатено и земјоделско земјиште се уништува и приносот,

– Во некои случаи може да резултира и со подигање на пазарната цена на дрвни сортименти, шумски плодови и лековити растенија, како и земјоделски култури поради намалена понуда,

– Во земјоделството може да предизвикаат и невработеност, што  доведува и до миграција на населението во урбаните средини, оставајќи ги опожарените подрачја напуштени;

– Државниот буџет се оптоварува со огромните трошоци за справување со пожарите, но и за обновување на шумата,

– Ако пожарот е во туристичко подрачје, може да доведе и до намалување на туристи,

– Реални се и штети и загуби по ловот. (се намалува животниот простор на дивите животни, со што се намалува и нивниот број)

Ефекти од пожарот врз воздухот

– За време на пожарот се ослободуваат огромни количини на CO₂. Зголемувањето на CO₂ значи зголемување на глобалното затоплување.

– Намалувањето на шумската површина повлекува и намалено производство на кислород и апсорпција на CO₂  од страна на шумата.

– Големото количество на пепел во атмосферата може да предизвика намален раст на растенијата, да ја намали видливоста и да предизвика тешкотии при дишењето на човекот и животните.

Ефекти од пожарот врз  почвата

Кога големите дрвја горат, топлината зрачи и нагоре и надолу во површинскиот лисник, а потоа подлабоко во почвата, што може да им наштети на микробите на почвата дури и да ги усмрти. Пожарот има ефект врз својствата на почвата. Во текстот се презентирани само дел од последиците по својствата на почвата.

Физички, физичко-хемиски и минералошки својства на почвата: 

Природната водопропусливост на почвата често се намалува поради формирање континуиран, водоотпорен слој неколку сантиметри под површината, a тоа подразбира ограничувања во водопропустливоста на почвата и на тој начин се зголемува истекувањето и ерозијата. Стабилноста на структурата на почвата се намалува како резултат на согорување органска материја. Густината се зголемува поради пропаѓање на агрегатите и затнување на порите од пепелта и дисперзираните глинени минерали, а како последица на тоа, порозноста и пропустливоста на почвата се намалуваат.

Хемиски својства

Количината на органска материја се намалува веднаш по пожарот, но на долг рок генерално го надминува нивото пред пожар. Јагленисаниот материјал, производ на нецелосно согорување, долго останува во почвата  дури и милениуми.

Биолошки својства

Микробиолошката биомаса се намалува, а самореставрацијата на нивото пред пожар зависи главно од брзината на повторна колонизација на растенијата. Генерално, габите се намалуваат повеќе од бактериите. Биомасата на  безрбетници кои живеат во почвата се намалува, но помалку од микроорганизмите, благодарение на повисоката подвижност на безрбетниците.

Ефекти од пожарите врз водите

– Се нарушуваат елементите на водниот режим во шума – се минимизира интерцепцијата (прифаќање на водите од органската маса која изгорела), се минимизира транспирацијата, а се намалува ретеницијата  и  се зголемува истекот поради повеќе причини (обесшумување промени на почвените својства), а со тоа се намалуваат и надополнуваат аквиферите и издашноста на изворите,

– Водите во околината се загадени од огромните количини на пепел кој се разнесува после пожарот, што директно влијае на рибите и растенијата,

– Подземните води и изворите не се обновуваат повеќе со свежа вода, па се намалува нивниот капацитет, како и квалитетот на водата за пиење.

Ефекти од пожарите врз заштитната улога на шумата

Моделите за интензитет на ерозијата и за поплавни пикови ги вклучуваат следните параметри:

– Топографски (нема промена после пожар),

– Карактеристики на геолошката подлога (нема промени),

– Климатски, особено врнежите (мали промени),

– Карактеристики на почвата  (огромни промени после пожар):

а) од  аспект на ерозија  (разбиена структура на почвата и изгубена кохезија помеѓу почвените зрна со што стануваат како песoк, а со тоа значително расте еродибилноста),

б) од аспект на истек и протек (зголемување на водонепропусливост  и појава на поголем површински тек кој пак низводно влијае и на зголемување на ерозијата).

– Покровноста на подлогата (уништена шумска покровност):

а) од аспект на ерозија – уништена шумска покровност, вклучувајќи ја и шумската простирка, почвата е изложена на директен удар на дождовите со што настанува дождовна ерозија, но и на ветровата ерозија.

б) од аспект на истекот и протокот – уништена покровност со што се зголемува значително истекот, но и пикот на поплавен бран.

Значи,  после пожар значително растат ерозијата и пикот на поплавните бранови, вклучувајќи го и количеството на седимент  во  поплавниот флуид.  Доколку  се обесшуми слив над некое населено место значително расте и ризикот. Ова е особено важно кај помалите сливови.

Во наредниот дел се презентирани примери за промена на интензитетот на ерозија и големина на поплавни пикови пред и после пожар добиени со моделирање.

Пример 1 –  Пожар во  сливот на Колачински Андак (Малешевија)

Во летото 2007 беше опожарена огромна површина од 1.000 ха шума (најмногу борова шума) во м.в. Паркач во Малешевијата. Околу 400 ха од опожарените припаѓаат на сливот на Колачински Андак, кој тече покрај с. Смојмирово.

Слика  3 – Пожар во м.в. Паркач  (Малешевија) – 2007

Направено е моделирање на ерозијата и продукцијата на наноси пред и после пожарот.  

Слика  4 – Колачински Андак – моделирање на интензитетот на ерозијата пред и после пожар

Моделирањето на интензитетот на ерозијата според ЕПМ-методот ги покажа следните резулати

 

Според ова после пожарот настанува радикална промена на земјишниот покров, а со тоа и зголемување на интензитетот на еродибилност на подлогата изразен преку коефициентот на ерозија. После пожарот просечната ерозија на сливот се зголемила скоро 2 пати (од 0,43 на 0,83).

Со зголемување на еродибилноста на подлогата, се зголемува и количеството на продуциран ерозивен материјал изразено во [m³/km² god].

Моделот покажува, дека ако еродибилноста се зголемила двојно, тогаш вкупниот просечен годишен интензитет на ерозија изразен преку количеството на ерозивен материјал – Е – се зголемува 2,7 пати, при што на најекстремните места е зголемен и три пати.

Пример 2 – Водно – Скопје

Познато е дека на планината Водно се реализирани околу 1.000 ха пошумувања во минатото. Најголем дел од нив се реализирани токму во најзначајниот дел од аспект на заштитата на градот Скопје од ерозија и поплавување т.е. делот Нерези – Припор. Во тој дел има и многу борови вештачки насади кои се и најопасни и најтешки за справување во случај на пожар.

Интересно е да се направи  што-ако сценарио (what-if scenario) од аспект на ерозијата, но и пик на поплавен бран кој би се јавил.

Слика  5 – Интензитет на ерозијата на Водно, нормална состојба и во случај на пожар

Ова моделирање е правено глобално во рамки на проектот Рима Дима (Блинков ет ал., 2008) во период пред градбата на патот Средно Водно – Сопиште со крај за Сончев Град. Во нормална состојба, интензитетот на ерозија е слаб и изнесува Z = 0,37, додека во случај на евентуален масовен пожар на цела планина би станал висок Z = 0,78.

Особено е значаен делот кој гравитира кон централното градско подрачје на Скопје  (на картата тоа е североисточниот дел) т.е. подрачјето од Нерези до Припор. Затоа е интересно да се види и подетална анализа на сливот на Горноводњански порој – најзначајниот слив за градот Скопје. Во овој слив се реализирани огромен дел од противерозивните мерки (терасирање, пошумување, административни забрани, обврски)  и противпоројни  (канали, прегради, прагови)  мерки. Тоа  е поројот кој минува покрај Клинички центар и  Мала станица.  Во целиот урбан дел е покриен.

Слика  6 – Интензитет на ерозија пред и после пожар – Горноводњански порој (Блинков ет ал, 2007)

Во случај на пожар во овој слив, ерозијата би се зголемила 4,48 пати, додека просечната годишна продукција на нанос (W), би се зголемила 9,6 пати, а пак количествата на транспортиран нанос (G) 9,1 пат.

Тоа е што се однесува на ерозијата, но интересно е да се види и максималниот проток на поплавен флуид (вода + нанос) во сегашен случај и во потенцијален случај ако се опожари целиот слив.

Во модeлот на Слободан Гавриловиќ (Универзитет Белград), како променлива е земен само параметарот на покровноста – S2.

Тој параметар во сегашна состојба изнесува Ѕ2 = 0,66 додека во случај на опожарување би изнесувал Ѕ2 = 0,94.

Бидејќи параметарот е правопропорционален и зголемувањето на пикот на поплавна вода би се зголемил за околу 40 %.

Моделирањето на поплавен бран со појава 1 во 100 години, изработено од Поинт Про (Студија за поплавување на град Скопје, 2017) е загрижувачко.

Слика  7 – Карта на опасност од поплава од Горноводњански порој (Поинт Про, 2017)

Од моделот се забележува дека и дел од Клинички центар би бил под вода од најмалку 0,5 m.

Е сега замислете пикот на бранот да биде најмалку 40 % поголем, поради зголемениот истек од гола површина, плус флудиот во кој има значително количество на нанос кој го зголемува волуменот и протокот. Застрашувачко сценарио за град Скопје, но и за државата поради огромниот број на т.н. критични објекти, лоцирани во централното градско подрачје. Но, мора да ни станат јасни евентуалните последици.

ПРОЦЕНКА НА ШТЕТИ ОД ПОЖАРИТЕ

Во официјалните статистички податоци при проценка на штетата од пожарите се проценува само економска штета т.е. трошоците за изгубена дрвна маса, изгубен иден прираст на дрвна маса како и трошоците за справување со пожарот. Сепак тоа е само ситница во споредба со вкупните штети во еден шумски екосистем.

Шумата не е едно обично множество од дрвја. Вкупната вредност на еден шумски екосистем е најмалку 10 пати поголема од вредноста на дрвната маса. А во случајов на Водно таа вредност е можеби и до 50 пати поголема, токму поради огромната улога на шумата на Водно, пред сè заштитна,  а потоа за прочистување на воздухот, рекреативна улога итн.

ЗАВРШНИ НАВОДИ

Сите модели укажуваат на големата опасност од интензивна ерозија и појава на поголеми пикови на поплавни бранови после пожар. Со оглед на заштитната улога на шумата тоа е особено битно таму каде е изгорена шума во некој слив, од каде како резултат на интензивни дождови можно е поројно надојдување од поголеми размери и загрозување на некое населено место (пр. Белско маало – Кочани или некои населени места во Малешевијата) или пак значајна инфраструктура.

Шумата на Водно е веројатно најзначајниот шумски екосистем во државава, чија вредност по слободна проценка оди и до 50 пати помножено со вредноста на дрвната маса. Токму затоа постои залагање на голема група на експерти од разни струки и невладиниот сектор да се  заштити  Водно со посебен закон.  Да го заштитиме Водно, за да нè заштити нас, граѓаните на Скопје.

Најновиот 6-ти извештај на Работната група I на IPCC (Интернационален панел за климатски промени), покажува дека светот уште во следните две децении најверојатно ќе го достигне или надмине прагот од затоплување од 1,5˚С, ги посочува последиците од затоплувањето од 1,5˚С и објаснува колку полоши ќе бидат последиците ако температурата се зголеми за 2 или 4˚С. Секој дел од степенот навистина е важен – без разлика дали ефектите се поврзани со интензитетот и зачестеноста на екстремните врнежи, сериозноста на сушите и топлотните бранови или губењето на мразот и снегот.

Сите проекции за климатски промени се дека не само што ќе се намалат вкупните врнежи, а ќе се зголемат температурите, туку и дека ќе се зголеми фреквенцијата на екстремните појави: екстремни суши кога се јавуваат шумските пожари, но и фреквенцијата на екстремни врнежи ќе се зголеми, што пак носи интензивни ерозивни процеси и големи поплавни бранови. Сушите и  поплавите се поврзани една со друга.

Во моментов  една третина од државата е ранлива  на процеси на опустинување (Блинков ет ал., 2021) . На  состанок на конвенцијата за борба со опустинување во 2020, се постави една теза која е сосема реална „Сахара го прескокнува Медитеранот во Европа. Глобалното затоплување се заканува да создаде појас на прашина низ целиот свет“.

Крајно време е да се замислиме сите!

Постојат национални планови/програми/платформи во врска со: климатските промени (Национална комуникација за климатски промени) со деградација на земјиштето и опустинувањето (Национален акциски програм за справување со суша и опустинување), со природните непогоди (Национална платформа за намалување ризици од природни катастрофи; Планови за управување со поплави; Планови за стопанисување (одгледување и заштита) со шуми, вклучувајќи и планови за заштита од шумски пожари итн.).

Е сега е ред државните власти да се фокусираат на овие проблематики за конечно да се имплементираат мерките во сите овие документи за да не останат само на хартија.

Автор: д-р Иван БЛИНКОВ, редовен професор, УКИМ Скопје

Факултет за шумарски науки, пејзажна архитектура и екоинженеринг „Ханс Ем“, Одделение за заштита на шумите и природните ресурси, Катедра за земјиште и вода