Уплотнить верхние слои: российские учёные придумали, как предотвратить торфяные пожары
Исследователи из Московской сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева нашли способ сократить риск самовозгорания торфяников. Учёные пришли к выводу, что если уплотнить богатые кислородом верхние слои таких почв, то процессы тления, предшествующие возникновению пожара, можно замедлить более чем вдвое. А так как торфяники загораются преимущественно в летний жаркий период, то это снизит шансы на возникновение стихийного бедствия.
Учёные из Московской сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева выяснили, что уплотнение почвы поможет предотвратить самовозгорание торфяников. В рыхлом верхнем слое содержится много кислорода, который стимулирует горение, поэтому его утрамбовка снижает риск возникновения пожара. Об этом RT сообщили в пресс-службе Российского научного фонда (РНФ). Результаты исследования, поддержанного РНФ, опубликованы в журнале «Природообустройство».
У России крупнейшие в мире запасы торфа, который является ценным энергоресурсом. Большинство залежей находится в Сибири и в европейской части страны. Летом в жаркую сухую погоду торфяники могут легко самовоспламеняться, но потушить их очень сложно. В результате пожаров почва становится менее плодородной, а в воздух попадают опасные, токсичные вещества.
Авторы работы изучили причины возгорания торфа, чтобы выяснить, какие факторы этому способствуют. Для эксперимента учёные собрали девять образцов торфяных почв в Тверской и Рязанской областях. Пробы отличались по плотности: у наиболее рыхлой она была почти в 3,3 раза ниже, чем у самой плотной.
Затем образцы поочерёдно помещали в контейнер с датчиками температуры. Каждый образец по месяцу выдерживался в сушильном шкафу, где были воссозданы летние температурные условия торфяников: +58 °С днём и +20 °С ночью.
За счёт химической реакции саморазогрева в центре торфяных образцов начинался процесс тления, который затем переходил в горение. Наблюдения показали, что тление в наиболее рыхлой и, соответственно, богатой кислородом почве запускается в 2,5 раза быстрее, чем в самой плотной.
По итогам эксперимента учёные пришли к выводу, что специальная обработка предотвратит самовозгорание торфяных почв. Авторы исследования разработали комплекс операций для уплотнения верхнего слоя. Первый этап — вспашка, после которой на поверхности проступает влага из нижних слоёв почвы. Второй — перемешивание разрыхлённых слоёв. На третьей стадии грунт следует утрамбовать при помощи специальной техники.
Опыты показали, что в обработанной таким образом почве самовозгорание если и начинается, то в два раза медленнее, чем в обычном торфе. Как правило, на то, чтобы торф начал тлеть, требуется около четырёх месяцев, тогда как для обработанных почв этот срок достигает уже восьми месяцев. Поскольку в средней полосе России жаркий период не длится дольше четырёх месяцев, это означает, что обработанные почвы просто не успеют загореться, объяснили исследователи.
Как пояснили учёные, у метода есть ограничения: он не подойдёт для торфяных залежей в лесах и других труднодоступных местах, где для его применения придётся сначала расчищать и выравнивать рельеф.
В дальнейшем учёные намерены создать компьютерную программу, которая сможет заранее предупреждать о риске возникновения пожара на том или ином участке торфяника. Такая программа будет анализировать различные параметры, такие как плотность торфа и погодные условия.