Pożary z powodu postępującego ocieplania się troposfery ziemskiej są już na całym świecie prawie na wszystkich kontynentach. Jednak najbardziej spektakularne od minionej dekady są właśnie w Kalifornii.
Praca zespołowa „Observed Impacts of Anthropogenic Climate Change on Wildfire in California” [„Obserwowane wpływy antropogenicznych zmian klimatu na pożar w Kalifornii”] opublikowana 15 lipca 2019 roku w czasopiśmie Earth’s Future, której autorem jest A. Park Williams, bioklimatolog z Obserwatorium Ziemi Lamont-Doherty na Uniwersytecie Columbia, przedstawia dokładną analizę wpływu antropogenicznego pochodzenia na pożary w Kalifornii.
Pożary w Kalifornii najczęściej występują w ciepłych okresach letnich i jesiennych i w dużej mierzą zależą od typu roślinności i jej stopnia wilgotności, topografii, zależnej od układu ciśnień atmosferycznych oraz wzorców osadnictwa ludzkiego, w tym rozbudowywanego na obrzeżach lasów.
W serwisie Science Daily w artykule, z 15 lipca 2019 roku, „Study bolsters case that climate change is driving many California wildfires” [„Badanie potwierdza, że zmiany klimatyczne powodują wiele pożarów w Kalifornii”], czytamy:
Na tle długotrwałych wzrostów temperatury w ostatnich dziesięcioleciach Kalifornia odnotowuje coraz większe skoki sezonowych pożarów, a w ciągu ostatnich dwóch lat ciąg katastrofalnych, rekordowych pożarów. To skłoniło naukowców, polityków i media do zastanowienia się: jaką rolę może tu odegrać ocieplenie klimatu? Nowe badanie ukazuje wiele czynników, które mogą sprzyjać pożarom i stwierdza, że w wielu, choć nie we wszystkich przypadkach, ocieplenie klimatu jest decydującym czynnikiem. Badanie wykazało w szczególności, że ogromne letnie pożary lasów, które nawiedziły Północne Wybrzeże i regiony Sierra Nevada, mają ostatnio silny związek z suchymi warunkami gruntowymi wywołanymi przez rosnące ciepło. Sugeruje to, że pożary lasów mogą wzrosnąć wykładniczo w ciągu najbliższych 40 lat, w miarę dalszego wzrostu temperatury.
Badanie dokonuje analizy coraz większego wpływu ocieplenia klimatu na inicjację pożarów w zachodniej części Ameryki Północnej, szczególnie w stanie Kalifornia. Jednak występują one sezonowo, głównie latem oraz jesienią.
W latach 1972-2018 Kalifornia doświadczyła pięciokrotnego wzrostu rocznej spalonej powierzchni, głównie ze względu na ponad ośmiokrotny wzrost zasięgu letnich pożarów lasów. Wpłynęło na to wszystko wiele czynników.
—-
—-
Rys.1. Sezonowe i roczne spalone obszary w Kalifornii w latach 1972–2018. (a) Całkowity obszar spalony w czterech regionach zainteresowania: (b) Wybrzeże Północne, (c) Sierra Nevada, (d) Wybrzeże Środkowe, oraz (e) Wybrzeże Południowe. Roczny spalony obszar rozkłada się na ten, który wystąpił w okresie styczeń-kwiecień (zielony kolor), maj-wrzesień (czerwony kolor) i październik-grudzień (pomarańczowy kolor). Znaczące prawdopodobieństwo (p < 0,05) trendów przedstawiono jako pogrubione czarne krzywe.
—-
Naukowcy tutaj zwracają szczególną uwagę na suchość atmosfery nad Kalifornią, zwłaszcza południową jej częścią, która jest często także powodowana napływem gorącego pustynnego powietrza, niejednokrotnie przynoszą je specyficzne bardzo suche i gorące wiatry fenowe tzw. Santa Ana. Wzmocniony efekt ekstremów pogodowych – fal upałów i suszy inicjuje zapłony niekontrolowanych pożarów.
Już od wczesnych lat siedemdziesiątych XX wieku, średnio bardzo gorące i suche dni w całej Kalifornii ociepliły się do dziś o około
1,4 °C w stosunku do okresu 1900-2000.
1,4 °C w stosunku do okresu 1900-2000.
Ponadto, w atmosferze nad wybrzeżami i z dala od nich w części górzystej Kalifornii nastąpił znaczny spadek opadów deszczu, zwłaszcza w okresie od wiosny do jesieni, z powodu blokady wyżowej na Pacyfiku, przez to znacznie zwiększył się deficyt ciśnienia atmosferycznego (VPD – Vapour Pressure Deficit) – charakterystyczny podczas występowania susz. Najprościej mówiąc, jest to pobór wilgoci przez gorące powietrze atmosferyczne.
Naukowcy na wstępie swojej pracy piszą:
Trendy te są zgodne z trendami antropogenicznymi symulowanymi przez modele klimatyczne. Reakcja obszarów letnich pożarów lasów na VPD jest wykładnicza, co oznacza, że ocieplenie ma coraz większy wpływ. Solidne międzyroczne relacje między VPD a obszarem letniego pożaru lasu silnie sugerują, że prawie cały wzrost obszaru letniego pożaru lasu w latach 1972–2018 był spowodowany wzrostem VPD. Wpływ zmiany klimatu na letnie pożary lasów był mniej widoczny na terenach nieleśnych. Jesienią dominującymi stymulatorami pożarów są wiatry i opóźniony początek opadów zimowych. Chociaż te zmienne nie zmieniły się znacząco w ciągu ostatniego stulecia, ocieplenie gruntów i wynikające z tego wysychanie w nich paliwa w coraz większym stopniu zwiększa prawdopodobieństwo dużych jesiennych pożarów. Wśród wielu procesów ważnych dla różnych reżimów pożarowych w Kalifornii, suszenie paliwa wywołane ociepleniem jest jak dotąd najwyraźniejszym powiązaniem między antropogeniczną zmianą klimatu a zwiększoną aktywnością pożarów w Kalifornii.
—-
—-
Rys.2. Korelacja między spalonym obszarem a klimatem latem (maj–wrzesień): 1972–2018.
Mapy: Regionalne korelacje między logarytmem powierzchni spalonej latem a średnim sezonowym klimatem (zarys wokół regionu: p < 0,05).
Wykresy punktowe reprezentują pełną dziedzinę badania. Zmienne klimatyczne w (a–f): deficyt ciśnienia pary wodnej (VPD), maksymalna dobowa temperatura (Tmax), standaryzowany wskaźnik opadów (SPI), częstotliwość dni mokrych (częstotliwość dni z sumą opadów ≥ 2,54 mm), 1000-godzinna wilgotność paliwa martwego (FM1000 – Fuel Moisture 1000) i SPI od marca do października 2017 r. – 2 lata przed pożarem (Antecedent SPI). Kolory na wykresach punktowych odpowiadają legendzie w (a)
—-
Na dodatek, na południu Kalifornii naukowcy obserwują z roku na rok coraz bardziej zmniejszająca się grubość pokrywy śniegowej. Bywają lata, że prawie śniegu nie ma. Coraz mniej wilgoci w glebie z kolei wpływa na to, że roślinność, zwłaszcza drzewostany iglaste, ma coraz bardziej obniżony poziom wód gruntowych. Dłuższy niedostatek deszczu oraz coraz gorętsza atmosfera w upalne letnie, a także coraz częściej, ciepłe jesienne dni (tu z powodu wspomnianych wiatrów fenowych Santa Ana), roślinność ta cierpi na stres wodny i zarazem cieplny. A to z kolei skutkuje jej masowym wysychaniem. Dlatego też, niejednokrotnie w takich zapalnych regionach świata jak Kalifornia, staje się ona paliwem zapalnym do powstawania wielkoskalowych pożarów.
Kierownik badania autor, Park Williams, bioklimatolog z Obserwatorium Ziemi Lamont-Doherty na Uniwersytecie Columbia:
Nie jest zaskoczeniem, że klimat ma taki wpływ na lasy, ale Kalifornia jest tak duża i tak zmienna, że nie ma jednego uniwersalnego wyjaśnienia, w jaki sposób klimat może wpływać na pożary na całym świecie.
Staraliśmy się zapewnić kompleksowe wyniki badań, aby pokazać ludziom, jak klimat wpłynął lub, w niektórych przypadkach, nie wpłynął na aktywność pożarową.
Podwyższone temperatury i wynikająca z tego suchość na ziemi podwoiły obszar wypalony w pożarach lasów na większych obszarach zachodnich Stanów Zjednoczonych w ostatnich dziesięcioleciach.
W Kalifornii infrastruktura ludzka rozrasta się w lasach, co stwarza potencjalne zagrożenie nie tylko dla lasów, ale i też dla ludzi mieszkających w pobliżu nich.
Chociaż, jak zauważają słusznie naukowcy, fragmentacja krajobrazów leśnych w wyniku ingerencji człowieka może w niektórych przypadkach ograniczać rozprzestrzenianie się pożarów. Jednak z powodu skurczenia się szaty roślinnej, opady deszczu i śniegu z roku na rok stają się coraz rzadsze i czasami te obszary lokalne mogą być narażone na zwiększenie ryzyka powstania pożaru, a czasami na jego zmniejszenie także. Wszystko zależy od wielu złożonych czynników naturalnych wpływających na kształt i dynamikę pogody i klimatu Kalifornii. Ale obszary zbiorowisk roślinnych zdominowane przez krzewy lub trawy z niewielkimi zadrzewieniami w danym regionie, wcale nie muszą podobnie reagować.
Naukowcy łącząc wiele danych naukowych z wielu źródeł,, doszli do wniosku, że rosnący deficyt ciśnienia pary wodnej (VPD) wywołany temperaturą odpowiadał za prawie cały wzrost pożarów lasów w latach 1972-2018.
W grudniu 2017 r. ustanowiono nowoczesny rekord państwowy w zakresie największego indywidualnego pożaru (ponad 285 000 akrów) i najbardziej niszczycielskiego (spalone 5636 budowli, 22 osoby zabite).
W lipcu 2018 r. ustanowiono nowy rekord pod względem całkowitej rocznej spalonej powierzchni (prawie 1,7 miliona akrów), a rekordy z grudnia 2017 r. zostały pobite w odniesieniu do największego indywidualnego pożaru (pożar kompleksu Mendocino, który zniszczył 464 500 akrów) i najbardziej destrukcyjnego: pożaru, który spalił 18 804 budowle i zabił 85 osób. Ogień zrównał z ziemią prawie całą leśną bioróżnorodność Paradise.
Naukowcy w swojej pracy piszą:
Zdolność suchych paliw do wywoływania dużych pożarów jest nieliniowa, co pozwoliło na zwiększenie wpływu ocieplenia.
Ocieplenie spowodowane przez człowieka już znacznie zwiększyło aktywność pożarów w Kalifornii, szczególnie w lasach Sierra Nevada i na północnym wybrzeżu, i prawdopodobnie będzie tak dalej w nadchodzących dziesięcioleciach.
—-