Понимание того, как лесные пожары влияют на климат нашей планеты, является сложной задачей. Хотя пожары происходят почти повсюду на Земле и всегда существовали, они до сих пор остаются одним из наименее изученных компонентов земной системы.
В последнее время наблюдается беспрецедентная активность пожаров в бореальных (северных) и арктических регионах, что привлекло внимание научного сообщества к районам, чья роль в будущем нашей планеты остаётся загадкой. Изменение климата, вероятно, играет важную роль в этой тревожной тенденции. Однако пожары в высоких широтах — это не просто симптом изменения климата; они являются ускоряющей силой, которая может изменить будущее нашего климата способами, которые мы пока не способны предсказать.
Влияние на климат
С ростом глобальных температур лесные пожары распространяются всё дальше на север и достигают Арктики. Канада, Аляска, Сибирь, Скандинавия и даже Гренландия — все эти северные регионы в последнее время пережили одни из самых интенсивных и продолжительных сезонов пожаров за всю историю наблюдений.
Помимо типичных лесных пожаров, которые уничтожают поверхностную растительность, многие пожары в высоких широтах сжигают торф — плотные, богатые углеродом слои частично разложившегося органического материала. Несмотря на то что торфяники покрывают лишь 3% земной поверхности, они являются одними из наиболее важных мест хранения углерода в мире, содержащих около 25% углерода, существующего в почвах Земли.
Изменение климата и уязвимость экосистем
Климатическое потепление, которое происходит ещё быстрее в этих районах из-за полярного усиления (явление, при котором изменение климата у полюсов происходит быстрее, чем в остальном полушарии или на планете), увеличивает уязвимость этих экосистем к пожарам, что может иметь серьёзные последствия для глобального климата.
Когда торфяники воспламеняются, они высвобождают огромное количество «ископаемого углерода», который был заперт в них на протяжении веков или даже тысячелетий. Крупнейшие и наиболее устойчивые пожары на Земле, торфяные пожары, могут тлеть в течение длительного времени, их трудно потушить, и они могут продолжать гореть под землёй в течение всей зимы, чтобы вновь воспламениться на поверхности весной. Их недавно назвали «зомби-пожарами».
Ожидается, что более тёплые и сухие условия, вызванные изменением климата, помимо того, что делают бореальные леса более воспламеняемыми, усилят и увеличат частоту торфяных пожаров, потенциально превращая торфяники из поглотителей углерода в чистые источники выбросов парниковых газов. Такой сдвиг может запустить петлю обратной связи, при которой потепление климата приведёт к увеличению выбросов углерода, что, в свою очередь, ускорит изменение климата.
Влияние на здоровье и погоду
Лесные пожары выбрасывают в атмосферу большое количество частиц дыма (аэрозолей), что значительно способствует ухудшению качества воздуха как на местном, так и на более широком уровне. Эти частицы вредны для здоровья человека и могут вызвать серьёзные респираторные и сердечно-сосудистые проблемы, а длительное воздействие может привести к стрессу от дыма, госпитализациям и повышению смертности.
Лесные пожары также могут вызвать проблемы с психическим здоровьем, связанные с эвакуациями, потерей домов, средств к существованию и жизней. Помимо долгосрочного воздействия на климат, выбросы от лесных пожаров могут также влиять на погодные условия в более краткосрочной перспективе через их воздействие на уровни атмосферного загрязнения.
Исследования и моделирование
Для точного прогнозирования климата необходимо включить в модели земной системы (ESM) обратные связи, связанные с пожарами на торфяниках. Большинство существующих моделей не учитывают торфяные пожары. Понимание тлеющего поведения органических почв при их сжигании, вероятности их воспламенения и того, как эти процессы могут быть представлены в глобальном масштабе, имеет первостепенное значение.
Недавние исследования направлены на устранение этого пробела в знаниях. Например, в Техническом университете Крита мы сотрудничаем с исследовательской группой Hazelab в Имперском колледже Лондона и Центром изучения лесных пожаров, окружающей среды и общества Leverhulme для проведения полевых исследований и передовых экспериментов по изучению тлеющего горения торфа.
Интеграция этих лабораторных результатов в ESM позволит изменить моделирование выбросов от пожаров, что может привести к прорывным результатам, когда речь идёт о нашем уровне навыков прогнозирования будущего климата Земли.
Заключение
Несомненно, мы вступили в эпоху более частых мегапожаров — лесных пожаров экстремального размера, интенсивности, продолжительности или воздействия — с катастрофическими последствиями. Недавние события мегапожаров в бореальных и арктических регионах демонстрируют драматические изменения в моделях лесных пожаров в северных высоких широтах, что требует срочного внимания и действий.
По мере того как планета продолжает нагреваться, пожары в высоких широтах, как ожидается, будут играть всё более важную роль в формировании будущего нашей планеты. Массовые лесные пожары, такие как в Канаде в 2023 году, не только сожгли миллионы гектаров, но и вынудили сотни тысяч людей эвакуировать свои дома. Невиданное ранее количество дыма окутало части Северной Америки, вызвав опасные для здоровья условия, что привело к закрытию школ и предупреждениям о здоровье, а также к тому, что граждане были вынуждены оставаться в помещении в течение нескольких дней. Подобные события отражают растущую тенденцию. Они подчёркивают, почему продвижение исследований для лучшего понимания и прогнозирования динамики северных торфяных и лесных пожаров и смягчения их климатических последствий является не только научным императивом, но и моральной ответственностью.