Fala upałów rozmroziła tundrę i doprowadziła do pożarów. Syberia zmieni się na zawsze

Od miesięcy Syberia doświadcza ekstremalnie wysokich temperatur ze względu na połączenie utrzymującej się słonecznej pogody i wynikających z działalności człowieka zmian klimatu. Oprócz rekordowo wysokich temperatur w Arktyce, upał przyczynił się także do wybuchu pożarów – w tym pożarów tundry – zwyczajowo zimnych rejonów, gdzie gleba jest pokryta warstwą wiecznej zmarzliny.

Ta fala pożarów na obszarach, które zwykle są zbyt zimne, mokre i pokryte lodem, by mogły zapłonąć, budzi niepokój ekologów i klimatologów, którzy obawiają się, że to kolejny znak, że Arktyka przechodzi gwałtowne zmiany, które mogą wywrzeć kaskadę skutków zarówno lokalnych, jak i globalnych.

Jeśli pożary staną się regularnym zjawiskiem w tundrze topniejącej Syberii, może to radykalnie przekształcić całe ekosystemy, powodując przejęcie nowych gatunków i – być może – przygotowując ziemię pod kolejne pożary. Sam ogień może również pogorszyć globalne ocieplenie, spalając się głęboko w glebie i uwalniając węgiel, który gromadził się w niej jako zamrożona materia organiczna przez setki lat.

Mapa pożarów na Syberii (fot. NationalGeographic.com/ źródło danych: NASA)

Wieczna zmarzlina topnieje

– Nie jest to jeszcze ogromny wkład w zmiany klimatyczne, ale z pewnością jest to znak, że dzieje się coś nowego – mówi Thomas Smith, geograf środowiskowy z London School of Economics, który śledzi pożary na Syberii.

Syberii nie są obce duże letnie pożary, w tym pożary na północ od koła podbiegunowego w rozległych lasach borealnych regionu. Jednak do tej pory rok 2020 był rokiem najbardziej znaczącym, jeśli chodzi o pożary w rosyjskiej Arktyce.

Mark Parrington, starszy naukowiec z Europejskiego Centrum Prognoz Średnioterminowych, mówi, że pożary zaczęły rozprzestrzeniać się na Syberii w połowie czerwca. Dzienny poziom „mocy radiacyjnej ognia” (miara mocy cieplnej pożarów) jest porównywalny z poziomem obserwowanym w 2019 r. i znacznie przewyższa wszystko, czego doświadczyła Arktyka od co najmniej 2003 r.

Rosyjska Agencja Leśna szacuje, że miliony hektarów ziemi stanęły w płomieniach we wschodniej części regionu Sakha Republic, Chukotka i Magadan we wschodniej Syberii.

Oprócz tego, że pożary są niezwykle intensywne i rozłożyste, naukowców uderzyło to, jak daleko ogień sięga na północ i jakie typy ekosystemów się zapalają. Smith badał to, używając kombinacji map pokrycia terenu i danych satelitarnych. Odkrył, że oprócz ogromnej liczby pożarów trawiących północne lasy borealne, wiele płonie jeszcze dalej na północ – w tundrze i na bogatych w węgiel torfowiskach. W obu przypadkach płonące ekosystemy żyją na zamarzniętych glebach wiecznej zmarzliny.

Zdjęcie satelitarne przedstawiające pożary na Syberii (fot.Joshua Stevens, NASA Earth Observatory)

Chociaż pożary tundry nie są bezprecedensowe – naukowcy udokumentowali kilka dużych pożarów w północnej części Alaski – rzadko zdarza się obserwować tak wiele pożarów naraz na tak dużym obszarze – mówi Smith.

Kilka pożarów może nawet ustanowić rekordy geograficzne. Pod koniec czerwca satelita Sentinel-2 Europejskiej Agencji Kosmicznej wykrył serię pożarów na szerokościach geograficznych blisko 73 stopni na północ – według zapisów Annamarii Luongo, najbardziej wysuniętego na północ miejsca pożaru z rekordu z 2003 roku. Najnowszy, zauważony przez Sentinel-2 30 czerwca, zapłonął zaledwie kilka mil od brzegu Morza Łaptiewów, części Oceanu Arktycznego.

– Byłam trochę zszokowana widokiem pożaru płonącego 10 kilometrów na południe od zatoki Morza Łaptiewów, czyli fabryki lodu morskiego. Studiowałam pożarnictwo jako studentka studiów licencjackich, gdyby ktoś mi wtedy powiedział, że będę studiować reżimy pożarów na Grenlandii i w Arktyce, wyśmiałabym go – mówi Jessica McCarty, badaczka pożarów z Uniwersytetu Miami w Ohio.

Przyczyną tych pożarów jest rosnąca temperatura. Od grudnia temperatury na Syberii są znacznie powyżej normy z powodu utrzymującego się wyżu, który wytworzył ciepłą, słoneczną pogodę, wcześnie topiąc śnieg. Upał nieznacznie zelżał od połowy czerwca, kiedy syberyjskie miasto Wierchojańsk przeżyło rekordowy dzień z 37 stopniami Celsjusza, ale jeszcze nie minął.

– Dla mnie naprawdę szokujące jest to, jak ciepło było w stosunku do średniej, przez tak wiele tygodni i miesięcy – mówi Zack Labe, klimatolog z Colorado State University.

Wszystko to stanowi uzupełnienie długoterminowego trendu ocieplenia spowodowanego zmianami klimatu, który powoduje, że Arktyka nagrzewa się ponad dwukrotnie bardziej w stosunku do średniej światowej.

Krajobraz po pożarach (fot. Kirill Kukhmar, TASS/Getty Images)

McCarty mówi, że upalna, sucha pogoda prawdopodobnie wysuszyła roślinność tundry, sprawiając, że stała się podatna na spalenie. Warstwy materiału organicznego częściowo rozmieszczonego na ziemi również ociepliły się i wyschły. Smith podejrzewa, że niedawne upały spowodowały również pewne dodatkowe rozmrażanie i wysuszenie głębiej w wiecznej zmarzlinie, która zawiera sezonowo odmrażającą się „warstwę aktywną” na powierzchni gleby, która zazwyczaj pozostaje zamarznięta przez cały rok.

Kluczową obawą arktycznych naukowców jest to, że niektóre z tych pożarów płoną nie tylko na powierzchni tundry, ale także w głębi ziemi, w warstwach bogatej w węgiel materii organicznej gromadzonej przez wiele stuleci.

– Jak duże i jak gorące są pokłady węgla, powiedziałbym, że nie ma mowy, żeby się nie spaliły – mówi Amber Soja z National Institute of Aerospace i ekspert w zakresie syberyjskich pożarów.

Gdy pożary torują sobie drogę pod ziemią spalając ukryty tam węgiel, gazy cieplarniane uwalniają się do atmosfery, co ostatecznie powoduje ocieplenie Arktyki i odwilż. Co więcej, pożary gruntowe wydzielają ciepło, które może prowadzić do dodatkowego rozmrażania i spalania wiecznej zmarzliny – mówi Soja.
Chociaż nie jest jasne, ile dwutlenku węgla uwolnią tegoroczne pożary lub ile zmarzliny stopi się z ich powodu, naukowcy szukają odpowiedzi na te pytania. W dłuższej perspektywie pożary mogą również degradować wieczną zmarzlinę poprzez usunięcie górnych warstw gleby, które pełnią funkcję bariery izolacyjnej, co zostało dobrze udokumentowane w przypadku lasów borealnych.

Osłabienie wiecznej zmarzliny może spowodować, że ziemia zapadnie się w sobie i stopiony lód zgromadzi się na powierzchni jezior, czego naukowcy byli świadkami po wielkim pożarze tundry na północnym zboczu Alaski w 2007 roku.

Jak te pożary zmieniają delikatną równowagę ekologiczną Arktyki – to kolejne ważne pytanie, na które należy odpowiedzieć. Soja mówi, że spalone lasy borealne czasami przekształcają się w „pirogeniczną tundrę” po tym, jak ogień zabija drzewa i wypala nasiona przechowywane w glebie, umożliwiając odrośnięcie traw. Tymczasem pożary na ziemi, która była już tundrą, mogą czasem ułatwić ukorzenienie się krzewów, zaciemniając krajobraz, który pochłania więcej ciepła i czyni go bardziej podatnym na ogień w przyszłości. A ponieważ zmiany klimatu wciąż zachęcają linię drzewną do wkradania się na północ, do arktycznych krajobrazów dodaje się jeszcze więcej paliwa do ognia.

Źródło: NationalGeographic.com