В Сибирской Арктике в 2019 и 2020 годах произошло необычное количество пожаров. Это вызвало обеспокоенность в научном сообществе, поскольку Арктика имеет большие площади вечной мерзлоты, постоянно замороженного слоя недр, в котором накапливается большое количество углерода. Пожары наносят ущерб вечной мерзлоте и способствуют выбросам углерода в виде парниковых газов.

Вопрос, который остался без ответа, заключался в том, было ли это увеличение пожаров в 2019-2020 годах исключительным случаем или тенденцией, которая будет усиливаться по мере потепления Арктики.

Теперь новое исследование, опубликованное в журнале Science под руководством Адриа Эскальса и Хосепа Пеньюэласа, ученых из Испанского совета по научным исследованиям (CSIC) и CREAF, показывает, что повышение температуры приводит к экспоненциальному увеличению пожаров в Арктике. Дэвид Гаво, эксперт по пожаротушению в TheTreeMap, а также исследователи из Исследовательского центра по опустыниванию (CSIC-Университет Валенсии), Вагенингенского университета (Нидерланды), Киотского университета и Центра международных исследований в области лесного хозяйства (CIFOR) в Индонезии также приняли участие в исследовании.

"Только в 2020 году, - объясняет Адриа Десальс, первый автор, - в Сибирской Арктике было обнаружено 423 пожара, в результате которых сгорело около 3 миллионов гектаров (площадь почти такая же большая, как вся Бельгия) и было выброшено 256 миллионов тонн эквивалента CO2", что аналогично годовым выбросам в атмосферу. of CO2 в Испании. Исследователь добавляет ,что"при будущем потеплении эти мегафоны будут повторяться в конце столетия и будут иметь разные последствия как для Арктики, так и для глобального климата".

Анализ четырех десятилетий спутниковых наблюдений

Авторы подсчитали количественно, на основе спутниковых наблюдений с 1982 по 2020 год, площадь пожаров в Сибири за Полярным кругом, площадь которых составляет 286 миллионов гектаров. "Хотя наблюдения показали, что пожароопасный сезон 2020 года был исключительным, до сих пор в этом отдаленном регионе не было проведено точной количественной оценки",-говорит соавтор Дэвид Гаво.

В этой работе ученые показывают, что факторы пожароопасности, связанные с температурой, возросли за последние десятилетия и что существует экспоненциальная зависимость между степенью ежегодного сжигания и этими факторами. "Температура достигает критического порога, при котором небольшое повышение температуры выше средней летней температуры на 10 градусов по Цельсию может экспоненциально увеличить площадь сгорания и связанные с этим выбросы", - объясняет Хосеп Пеньюэлас.

Лето 2020 года было самым теплым за четыре десятилетия, и большая площадь, сожженная в период с 2019 по 2020 год, была беспрецедентной, объясняют авторы. В период с 2019 по 2020 год было сожжено около 4,7 миллиона гектаров, в результате чего общий объем выбросов составил 412,7 миллиона тонн в эквиваленте CO2.

"Мы обнаружили пожары выше 72-й параллели к северу, более чем в 600 км к северу от Полярного круга, где пожары необычны и где зимний лед все еще был виден во время горения", - объясняет Адриа Десальс. "Многие пожары были обнаружены с разницей в несколько дней, поэтому мы предполагаем, что усиление грозы и молнии являются основной причиной пожаров, хотя потребуются дальнейшие исследования, чтобы продемонстрировать, насколько деятельность человека может повлиять на пожароопасный сезон в этом отдаленном регионе".

Повышение температуры воздуха и пожароопасность

Некоторые факторы, которые могут усугубить пожарную опасность, значительно возросли, и все эти факторы связаны с повышением температуры. Исследование объясняет, что такие факторы, как более сухие погодные условия, более продолжительное лето и увеличение растительности, демонстрируют устойчивую тенденцию за последние четыре десятилетия.

Авторы отмечают, что "средняя летняя температура в 2020 году—которая составила 11,35 градуса—будет очень распространена со второй половины столетия и далее, если потепление в Арктике продолжится такими же темпами". Как предупреждает Адриа Десальс, "эти температурные аномалии увеличивают факторы риска возникновения пожаров, поэтому условия, которые привели к потеплению, будут очень распространены во второй половине столетия". пожары 2019 и 2020 годов будут повторяться в Арктике до конца столетия".

Объяснительная модель, связывающая факторы пожара

В 2019 и 2020 годах пожары в Сибирской Арктике превысили показатели последних четырех десятилетий. Только в 2020 году произошло в семь раз больше пожаров, чем в среднем с 1982 года, и они нанесли беспрецедентный ущерб торфяникам. Хосеп Пеньюэлас объясняет, что "объединение этих факторов и привело к увеличению скорострельности".

"Более высокие температуры объясняют более раннее оттаивание, что, в свою очередь, способствует большему росту растительности и увеличивает доступность топлива".

"Тот факт, что растительность растет раньше и раньше, снижает доступность воды в почве, а растения испытывают больший водный стресс", - говорит Алейксандре Верже, исследователь из CSIC и CREAF.

В свою очередь, "экстремальные тепловые волны, такие как в 2020 году в Сибирской Арктике, повышают уязвимость к засухе, поскольку они могут высушить растения и снизить влажность торфа, и, следовательно, увеличить интенсивность пожаров и выбросов углекислого газа".

С другой стороны, волны тепла и, прежде всего, повышение температуры поверхности могут усилить конвективные штормы и молнии, которые до сих пор были очень редкими в Арктике, но "ожидается, что они будут усиливаться по мере потепления климата", говорят ученые.

"Таким образом, потепление климата оказывает двойное влияние на пожароопасность: оно повышает восприимчивость растительности и торфяников к пожарам и, с другой стороны, увеличивает количество возгораний, вызванных грозами", - объясняет Адриа Десальс.

"Наша работа показывает, что в Арктике уже происходят изменения в пожарных режимах, вызванные потеплением климата. Районы, сгоревшие в 2019 и 2020 годах, могут быть исключительными событиями, но недавние температурные тренды и прогнозируемые сценарии указывают на то, что к концу столетия крупные пожары, подобные тем, что произошли в 2019 и 2020 годах, будут частыми, если температура продолжит повышаться текущими темпами", - заключают Адриа Дескальс и Хосеп Пеньюэлас.