Учени с нова теория за мистериозните "зомби пожари" в Арктика

Т ака наречените „зомби пожари“ в торфищата на Аляска, Канада и Сибир изчезват от повърхността на Земята и тлеят под земята през зимата, преди да се съживят отново през следващата пролет.

Тези пожари предизвикват недоумение у учените, тъй като се появяват в началото на май, далеч преди обичайния пожароопасен сезон в далечния север, и могат да се разпалват отново в продължение на няколко години.

Повечето учени смятат, че "зомби пожарите" са остатъци от пожари на повърхността, но сега е открита възможна друга причина. Изследвания показват, че бързото затопляне на атмосферата над земята може да доведе до внезапно нагряване на торфените почви до тлеещи температури под земята, и то без искра или друго запалване. Тези "зомби пожари" може да са случай на спонтанно горене, предизвикано от изменението на климата.

Съобщенията за такива пожари датират от 40-те години на миналия век, когато те са били редки явления. През последните две десетилетия обаче честотата и интензивността на тези пожари значително се увеличиха, заедно с ускореното затопляне в Арктика - най-бързо затоплящия се регион на планетата.

Mysterious Arctic 'Zombie Fires' Might Not Be Old Flames After All https://t.co/vkQpBipJnV

— ScienceAlert (@ScienceAlert) May 29, 2024

В началото на 2024 г. само в канадската провинция Британска Колумбия са активни повече от 100 "зомби пожара". Такива са регистрирани дори в близост до най-студеното село на Земята - Оймякон в Североизточен Сибир, където те се пренасят през няколко зими и представляват около 3,5 % от изгорелите площи в по-широкия регион всяка година.

В чувствителните към температурата арктически торфени почви се задържа повече въглерод, отколкото в цялата атмосфера, и тези пожари освобождават гигатони от него в атмосферата. Искахме да разберем дали внезапното затопляне може да е пряко отговорно за това.

Два забележителни резултата

Разработихме математически модел за изследване на различни сценарии, включително как температурата и съдържанието на въглерод в торфените почви реагират на промените във времето и климата. Важното е, че нашият модел улавя как определени микроби генерират топлина, докато разграждат почвата и освобождават въглерода в нея в атмосферата, разкриват учените.

Получихме два забележителни резултата:

Първият е, че тези микроби могат да генерират толкова много топлина, че подземният торф може да тлее при температура около 80°С през зимата, готов да се запали през пролетта. И това може да се случи, без на това място над земята някога да е имало пожар и без времето над земята да достигне температурите, които обикновено са необходими, за да гори почвата.

Наричаме това ново състояние горещо метастабилно състояние на торфените почви. В този контекст „метастабилно“ означава дълготрайно горене - горещото състояние продължава дълго, но ограничено време, до десет години, докато торфът изгори.

Другото ни ключово откритие е, че внезапният преход от обичайното студено състояние към горещото метастабилно състояние може да бъде предизвикан само от реалистични климатични модели, включително летни горещи вълни и сценарии за глобално затопляне.

Най-интересното е, че повишаването на температурата на атмосферата трябва да е по-бързо от някаква критична стойност, за да се задейства преходът. Ако температурата на атмосферата се повиши със същата стойност, но с по-бавна скорост, биоактивната торфена почва остава в обичайното студено състояние и никога не преминава в горещото метастабилно състояние.

Все още нямаме доказателства, че това се случва в реалния свят, и не е доказано в лаборатория - засега това е явление, наблюдавано само в нашите модели.

Но знаем, че компостът (много подобен на торфа) може да се запали по същия начин. Например голям пожар в покрайнините на Лондон по време на гореща вълна през 2022 г. вероятно е бил причинен от самозапалване на купчина компост, разкриват учените. 

Всичко това подсказва, че атмосферната температура всъщност не е основният критичен фактор за "зомби пожарите". По-скоро скоростта на затопляне на атмосферата е тази, която предизвиква продължителни изгаряния на подземен торф. Казано по-просто, не топлината, а скоростта.

Как да се борим със зомбитата

Със затоплянето на климата времето става все по-екстремно, а точно това са условията, които могат да доведат до все повече пожари със зомбита. Това е обезпокоително, тъй като би могло да даде началото на порочен кръг: гигатоните въглерод, освободени от древните торфени почви в атмосферата, вероятно ще влошат още повече климатичните промени, което означава повече пожари, още по-екстремно време и т.н.

Всъщност "зомби пожарите" са пример за предизвикана от скоростта повратна точка, при която дадена система не успява да се адаптира към твърде бързите промени във външните условия и преминава от обичайното си състояние в друго, често нежелано състояние.

Възможно е съвременният климат да се доближава до - или вече да е надхвърлил - опасните темпове на промяна за някои природни системи, като например биоактивните торфени почви, което би могло да обясни неотдавнашното увеличаване на броя на зомби пожарите.

Изглежда, че единственото решение за предотвратяване на нови пожари е ограничаването на климатичните колебания. Докато политиците се фокусират върху опасните нива на атмосферната температура (горещината), климатичната променливост (скоростта на изменение) може да бъде също толкова или дори по-важна за нашата устойчивост в краткосрочен план.

Не пропускайте най-важните новини - последвайте ни в Google News Showcase