ziemia
Autor: Randi Jandt i Alison York | dodano: 2021-10-27
Alaska płonie

Na Dalekiej Północy szaleją pożary, przekształcając krajobraz i przyspieszając zmiany klimatyczne.

jeden z piorunów towarzyszących wyjątkowo wczesnej wiosennej burzy zainicjował 5 czerwca 2019 roku pożar w samym środku rezerwatu przyrodniczego Kenai National Wildlife Refuge w południowo-centralnej Alasce. Wysokie temperatury, które nastały pod koniec maja, szybko uporały się z wilgotną wiosną i wysuszyły ściółkę leśną. Pożar Swan Lake Fire, który wybuchł około 8 km na północny wschód od miejscowości Sterling, rozprzestrzeniał się przez kolejny miesiąc, podtrzymywany przez nadzwyczaj wysokie temperatury, które utrzymywały się praktycznie bez przerwy. Do 9 lipca żywioł strawił łącznie 40 tys. ha ziem, a walczyło z nim ponad 400 strażaków. 17 sierpnia wiatr zmienił kierunek przemieszczania się płomieni, zmuszając wielu ludzi do ewakuacji. Wichura powaliła też linie energetyczne, co dało początek nowym pożarom, takim jak Deshka Landing Fire czy też szybko przesuwający się McKinley Fire, który otoczył 130 domów mieszkalnych i innych budynków. Na szczęście nikt nie zginął.

Pożar Swan Lake Fire trwał aż do października, kiedy to ulewy w końcu pomogły strażakom w zduszeniu pożogi, która ostatecznie strawiła blisko 700 km2 ziem. Ogień szalał przez pięć miesięcy i w tym czasie policja stanowa musiała dwukrotnie zamykać Sterling Highway, jedyną drogę w tej okolicy. Urzędnicy ze stanowego wydziału zdrowia publicznego ogłaszali ostrzeżenia przed dymem unoszącym się w powietrzu. W regionie środkowo-centralnym, gdzie mieszka 60% ludności Alaski, stężenia drobnych cząstek zanieczyszczeń szkodliwych dla płuc przekraczały limity bezpieczeństwa w średnio co trzeci dzień czerwca, lipca i sierpnia. Sektor turystyczny stracił jedną piątą sezonowych dochodów.

Początki zimy, śnieg i mróz, przyniosły trochę wytchnienia, ale w styczniu 2020 roku ekipa odśnieżająca zauważyła dym w miejscu, gdzie latem wybuchł pożar Deshka Landing Fire. Przybyli na miejsce strażacy stwierdzili, że płomienie nigdy nie zostały do końca stłumione. Pożar tlił się pod ziemią przez cztery miesiące, a potem wyłonił się na powierzchnię przez pokrywę śniegu. W czerwcu następnego roku, gdy znów zrobiło się sucho i gorąco, dym pojawił się również w miejscu zeszłorocznego pożaru Swan Lake Fire. Płomienie ukryły się na osiem miesięcy zimy i wiosny, a potem wyłoniły się spod ziemi.

Te tak zwane pożary zombie – niby pokonane, ale w rzeczywistości wciąż się tlące pod ziemią – stają się coraz częstsze w miarę, jak zmiana klimatu rozgrzewa Alaskę. Od 2005 roku eksperci ds. ryzyka pożarowego naliczyli na Alasce aż 48 pożarów zombie, które przetrwały długi okres zimowy. Rebecca Scholten, specjalistka w dziedzinie teledetekcji na Vrije Universiteit Amsterdam współpracująca z badaczami z Alaski, zidentyfikowała 11 kolejnych takich zjawisk, analizując zdjęcia satelitarne. To samo dzieje się w innych regionach Dalekiej Północy. Pożary zombie odpowiadają za bardzo wczesny powrót płomieni na Syberii w marcu 2020 i 2021 roku.

Pożary zombie mogą się odnawiać, ponieważ w ekosystemach polarnych drzewa nie są jedynym, a nawet nie najważniejszym paliwem. Tereny porośnięte przez pozbawioną drzew tundrę oraz lasy borealne znajdujące się na południe od niej są pokryte grubą warstwą materii organicznej. Ta gruba, torfiasta ściółka powstaje w wyniku gromadzenia się każdego lata martwych szczątków roślin oraz ich powolnego rozkładu w warunkach niskich temperatur. Grubość takiej warstwy może wynosić od 8 do 50 cm. Akumuluje się ona przez setki lat, przechodząc przemiany, w których wyniku i pod naciskiem świeżej materii staje się coraz bardziej zwarta.

Powierzchnię tej warstwy ściółkowej tworzy zielony kobierzec składający się z pierzastych mchów, które nie mają korzeni i tkanki przewodzącej, a wodę pobierają wprost z powietrza. Jej zasoby w roślinie są bezpośrednio uzależnione od jego względnej wilgotności; w ciągu paru godzin po ulewnym deszczu mech może się stać bardzo suchy. Dłuższe, cieplejsze i suchsze sezony letnie oraz krótsze sezony zimowe, które nastają wraz ze zmianami klimatycznymi w strefie polarnej, zmieniają poszycie lasu i drzewa w beczki prochu, które piorun – lub lekkomyślny człowiek – może łatwo podpalić.

Na Dalekiej Północy częstość i rozmiary pożarów naturalnych rosną. Przyczyniają się one do przekształcania krajobrazów i ekosystemów. Dodatkowo warstwa organiczna jest nie tylko paliwem, ale również świetnym izolatorem dla znajdującego się poniżej gruntu, który m.in. z tego powodu pozostaje wciąż zamarznięty od zakończenia plejstocenu (epoki lodowej). Każdy centymetr tej warstwy schładza znajdującą się poniżej wieczną zmarzlinę – grunt, który nie odmarza w ciągu kolejnych co najmniej dwóch lat – o około 0,6°C. Jeśli jednak dostatecznie duża część tej warstwy izolacyjnej spłonie, wówczas wieczna zmarzlina zaczyna tajać, zmieniając niektóre kawałki Alaski w miękką, bagnistą poduchę. Drzewa zakorzenione w tym rozmokłym gruncie zaczynają się pochylać na wszystkie strony niczym Krzywa Wieża w Pizie.

Szalejące pożary roślinności przyspieszają zarazem zmiany klimatyczne. Wraz z nimi ulatują do atmosfery duże ilości dwutlenku węgla. Większość gazu pochodzi jednak ze ściółki, nie z drzew. Torfiaste poziomy gleby na Dalekiej Północy magazynują od 30 do 40% całego węgla znajdującego się ziemskim glebach. W 2015 roku podczas wielkich pożarów lasów, które ogarnęły około 2 mln ha terenów we wnętrzu Alaski, do atmosfery powędrowało 9 mln ton węgla z drzew i krzewów oraz 154 mln t węgla ze ściółki – wyliczył Christopher Potter z NASA Earth Sciences Division. (W tym bilansie uwzględniono straty węgla z powodu rozkładu materii organicznej i erozji gleby w ciągu dwóch kolejnych lat). Łącznie do atmosfery powędrowało tyle CO2, ile w 2017 roku wyemitowały wszystkie samochody i ciężarówki jeżdżące po Kalifornii. Wraz ze znikaniem zmarzliny i lodu z dolnych warstw ściółki ta ostatnia coraz szybciej się wysusza i coraz łatwiej zajmuje ogniem. Sprzężenie zwrotne ulega wzmocnieniu, co przyczynia się do zwiększania liczby pożarów i zanieczyszczeń atmosferycznych oraz do przyspieszenia zmian klimatycznych. W konsekwencji region, który magazynował więcej węgla, niż go emitował, może przeobrazić się w źródło emisji netto.

 

Zdjęcie: Design Pics, Inc. Alamy Stock Photo

 

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 11/2021 »
Drukuj »
Aktualne numery
12/2021
10/2020 - specjalny
Kalendarium
Grudzień
4
W 1959 r. odbył się start statku Mercury-Little Joe 2, w 1965 r. - Gemini 7, a w 1996 r. - start sondy Mars Pathfinder.
Warto przeczytać
Fizyka kwantowa jest dziwna. Reguły świata kwantowego, według których działa świat na poziomie atomów i cząstek subatomowych, nie są tymi samymi regułami, które obowiązują w dobrze znanym nam świecie codziennych doświadczeń - regułami, które kojarzymy ze zdrowym rozsądkiem.

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Randi Jandt i Alison York | dodano: 2021-10-27
Alaska płonie

Na Dalekiej Północy szaleją pożary, przekształcając krajobraz i przyspieszając zmiany klimatyczne.

jeden z piorunów towarzyszących wyjątkowo wczesnej wiosennej burzy zainicjował 5 czerwca 2019 roku pożar w samym środku rezerwatu przyrodniczego Kenai National Wildlife Refuge w południowo-centralnej Alasce. Wysokie temperatury, które nastały pod koniec maja, szybko uporały się z wilgotną wiosną i wysuszyły ściółkę leśną. Pożar Swan Lake Fire, który wybuchł około 8 km na północny wschód od miejscowości Sterling, rozprzestrzeniał się przez kolejny miesiąc, podtrzymywany przez nadzwyczaj wysokie temperatury, które utrzymywały się praktycznie bez przerwy. Do 9 lipca żywioł strawił łącznie 40 tys. ha ziem, a walczyło z nim ponad 400 strażaków. 17 sierpnia wiatr zmienił kierunek przemieszczania się płomieni, zmuszając wielu ludzi do ewakuacji. Wichura powaliła też linie energetyczne, co dało początek nowym pożarom, takim jak Deshka Landing Fire czy też szybko przesuwający się McKinley Fire, który otoczył 130 domów mieszkalnych i innych budynków. Na szczęście nikt nie zginął.

Pożar Swan Lake Fire trwał aż do października, kiedy to ulewy w końcu pomogły strażakom w zduszeniu pożogi, która ostatecznie strawiła blisko 700 km2 ziem. Ogień szalał przez pięć miesięcy i w tym czasie policja stanowa musiała dwukrotnie zamykać Sterling Highway, jedyną drogę w tej okolicy. Urzędnicy ze stanowego wydziału zdrowia publicznego ogłaszali ostrzeżenia przed dymem unoszącym się w powietrzu. W regionie środkowo-centralnym, gdzie mieszka 60% ludności Alaski, stężenia drobnych cząstek zanieczyszczeń szkodliwych dla płuc przekraczały limity bezpieczeństwa w średnio co trzeci dzień czerwca, lipca i sierpnia. Sektor turystyczny stracił jedną piątą sezonowych dochodów.

Początki zimy, śnieg i mróz, przyniosły trochę wytchnienia, ale w styczniu 2020 roku ekipa odśnieżająca zauważyła dym w miejscu, gdzie latem wybuchł pożar Deshka Landing Fire. Przybyli na miejsce strażacy stwierdzili, że płomienie nigdy nie zostały do końca stłumione. Pożar tlił się pod ziemią przez cztery miesiące, a potem wyłonił się na powierzchnię przez pokrywę śniegu. W czerwcu następnego roku, gdy znów zrobiło się sucho i gorąco, dym pojawił się również w miejscu zeszłorocznego pożaru Swan Lake Fire. Płomienie ukryły się na osiem miesięcy zimy i wiosny, a potem wyłoniły się spod ziemi.

Te tak zwane pożary zombie – niby pokonane, ale w rzeczywistości wciąż się tlące pod ziemią – stają się coraz częstsze w miarę, jak zmiana klimatu rozgrzewa Alaskę. Od 2005 roku eksperci ds. ryzyka pożarowego naliczyli na Alasce aż 48 pożarów zombie, które przetrwały długi okres zimowy. Rebecca Scholten, specjalistka w dziedzinie teledetekcji na Vrije Universiteit Amsterdam współpracująca z badaczami z Alaski, zidentyfikowała 11 kolejnych takich zjawisk, analizując zdjęcia satelitarne. To samo dzieje się w innych regionach Dalekiej Północy. Pożary zombie odpowiadają za bardzo wczesny powrót płomieni na Syberii w marcu 2020 i 2021 roku.

Pożary zombie mogą się odnawiać, ponieważ w ekosystemach polarnych drzewa nie są jedynym, a nawet nie najważniejszym paliwem. Tereny porośnięte przez pozbawioną drzew tundrę oraz lasy borealne znajdujące się na południe od niej są pokryte grubą warstwą materii organicznej. Ta gruba, torfiasta ściółka powstaje w wyniku gromadzenia się każdego lata martwych szczątków roślin oraz ich powolnego rozkładu w warunkach niskich temperatur. Grubość takiej warstwy może wynosić od 8 do 50 cm. Akumuluje się ona przez setki lat, przechodząc przemiany, w których wyniku i pod naciskiem świeżej materii staje się coraz bardziej zwarta.

Powierzchnię tej warstwy ściółkowej tworzy zielony kobierzec składający się z pierzastych mchów, które nie mają korzeni i tkanki przewodzącej, a wodę pobierają wprost z powietrza. Jej zasoby w roślinie są bezpośrednio uzależnione od jego względnej wilgotności; w ciągu paru godzin po ulewnym deszczu mech może się stać bardzo suchy. Dłuższe, cieplejsze i suchsze sezony letnie oraz krótsze sezony zimowe, które nastają wraz ze zmianami klimatycznymi w strefie polarnej, zmieniają poszycie lasu i drzewa w beczki prochu, które piorun – lub lekkomyślny człowiek – może łatwo podpalić.

Na Dalekiej Północy częstość i rozmiary pożarów naturalnych rosną. Przyczyniają się one do przekształcania krajobrazów i ekosystemów. Dodatkowo warstwa organiczna jest nie tylko paliwem, ale również świetnym izolatorem dla znajdującego się poniżej gruntu, który m.in. z tego powodu pozostaje wciąż zamarznięty od zakończenia plejstocenu (epoki lodowej). Każdy centymetr tej warstwy schładza znajdującą się poniżej wieczną zmarzlinę – grunt, który nie odmarza w ciągu kolejnych co najmniej dwóch lat – o około 0,6°C. Jeśli jednak dostatecznie duża część tej warstwy izolacyjnej spłonie, wówczas wieczna zmarzlina zaczyna tajać, zmieniając niektóre kawałki Alaski w miękką, bagnistą poduchę. Drzewa zakorzenione w tym rozmokłym gruncie zaczynają się pochylać na wszystkie strony niczym Krzywa Wieża w Pizie.

Szalejące pożary roślinności przyspieszają zarazem zmiany klimatyczne. Wraz z nimi ulatują do atmosfery duże ilości dwutlenku węgla. Większość gazu pochodzi jednak ze ściółki, nie z drzew. Torfiaste poziomy gleby na Dalekiej Północy magazynują od 30 do 40% całego węgla znajdującego się ziemskim glebach. W 2015 roku podczas wielkich pożarów lasów, które ogarnęły około 2 mln ha terenów we wnętrzu Alaski, do atmosfery powędrowało 9 mln ton węgla z drzew i krzewów oraz 154 mln t węgla ze ściółki – wyliczył Christopher Potter z NASA Earth Sciences Division. (W tym bilansie uwzględniono straty węgla z powodu rozkładu materii organicznej i erozji gleby w ciągu dwóch kolejnych lat). Łącznie do atmosfery powędrowało tyle CO2, ile w 2017 roku wyemitowały wszystkie samochody i ciężarówki jeżdżące po Kalifornii. Wraz ze znikaniem zmarzliny i lodu z dolnych warstw ściółki ta ostatnia coraz szybciej się wysusza i coraz łatwiej zajmuje ogniem. Sprzężenie zwrotne ulega wzmocnieniu, co przyczynia się do zwiększania liczby pożarów i zanieczyszczeń atmosferycznych oraz do przyspieszenia zmian klimatycznych. W konsekwencji region, który magazynował więcej węgla, niż go emitował, może przeobrazić się w źródło emisji netto.

 

Zdjęcie: Design Pics, Inc. Alamy Stock Photo