Природные пожары в мире: рост или снижение?

В настоящее время наблюдается тревожная тенденция возникновения природных пожаров в тех районах земного шара, где до этого о них практически не слышали.

Оймякон, российская деревня с репутацией самого холодного в мире поселения с постоянным проживанием (где был установлен абсолютный рекорд низких температур – -90 градусов ниже нуля [по Фаренгейту] в 1933 г.) борется с огнем в местных торфяниках несмотря на то, что сами торфяники скрыты под слоем снега (1).

Является ли этот тип природного пожара показателем роста таких пожаров в мире в целом? И если вы проживаете в регионе, не подверженном влиянию таких пожаров, должно ли это вас волновать?

В последние годы наметилось уменьшение количества степных пожаров, на долю которых приходится 70% природных пожаров (2). Но по прогнозам количество чрезвычайно опасных пожаров в мире вырастет к 2030 г. на 14%, к 2050 г. на 30% и к 2099 г. на 50% (3).

В лесных районах уже было отмечено резкое увеличение природных пожаров и их опустошительное воздействие.

Легко считать, что дым от природных пожаров оказывает негативное воздействие только на тех, кто живет близко к их очагам. На самом деле, дым природных пожаров распространяется намного дальше, чем вы думаете.

В 2019 и в начале 2020 г. пожары в дождевых лесах Амазонии и природные пожары в Калифорнии и Австралии привели к тому, что дым от них распространялся на тысячи миль через целые океаны и континенты.

Но в исследовании предполагается, что изучение дыма от природных пожаров становится всё более важным для изучения качества воздуха, так как климат становится более сухим и жарким. А это в свою очередь увеличивает вероятность не только возникновения природных пожаров, но и их продолжительность.

Большее число пожаров означает больший объем дыма. Есть данные о том, что в США на конец 2021 г. природные пожары вызвали образование 25-50% загрязняющих частиц PM 2,5 (мелкодисперсных частиц размером 2,5 микрона и менее) (4). Известно, что воздействие таких частиц провоцирует вызывание хронических проблем со здоровьем и преждевременную смерть от респираторных заболеваний, болезней сердца и рака.

С течением времени сочетание глобального изменения климата и загрязнения воздуха в результате длящихся неделями природных пожаров может привести к опасным последствиям.

Если вам кажется, что вы слышите больше, чем обычно, новостей о природных пожарах за последние несколько лет, то вы не ошиблись. Уже в начале 2016 г. исследователи отмечали явные закономерности в увеличении продолжительности и силы лесных пожаров.

Так в отчете организации Climate Central, опубликованном в июне 2016 г., утверждается, что средняя продолжительность сезона природных пожаров на западе США составляет на 105 дней больше, чем в 1970-ых гг. – она выросла с менее 150 дней в 1970 г. до более 250 дней в 2016 г. (5) В США за период с 1991 по 2020 гг. площадь, выжигаемая природными пожарами, ежегодно возрастала на 192 тыс. акров.

Согласно более раннему исследованию, тенденции глобального потепления приводят к тому, что пиковые сезоны природных пожаров становятся жарче, а снежный покров тает раньше (6). Но что же в действительности представляет из себя снежный покров и что общего он имеет с природными пожарами?

Снежный покров – это огромные скопления снега, образующиеся в холодном климате и на больших высотах, которым требуются месяцы, чтобы растаять. Это также ценный источник свежей пресной воды, которая превращается в ручьи и реки по мере таяния, когда воздух теплеет в весенне-летний период.

Иногда снежный покров может лежать месяцами, прежде чем он полностью растает и обеспечит приток свежей пресной воды, принося влажность и влагу в районы площадью во многие сотни миль и затапливая большие участки земли, превращая их в ручьи, реки и бассейны, которые без этого остались бы сухими и были бы более подвержены риску возгорания.

Когда снежный покров полностью растаял, этот важный источник влаги исчезает до следующего большого снегопада. Как следствие, территория вокруг него становится суше и, следовательно, более восприимчивой к возникновению природного пожара от малейшей искры непотушенной сигареты или удара молнии, способной поджечь дерево.

А рост температуры воздуха на планете, когда жарких дней становится больше и они приходят раньше, ускоряет таяние таких снежных покровов и влечет за собой уменьшение осадков в виде дождей и снега, которые-то и создают снежный покров, - а меньшее количество снега означает более тонкий и менее действенный снежный покров.

Отсюда следуют два основных вывода.

Во-первых, продолжительное (в течение нескольких месяцев) таяние снежного покрова обычно приводит к тому, что большие объемы воды испаряются и конденсируются в воздухе, увеличивая его влажность. Более высокая влажность означает меньший риск возникновения природных пожаров, потому что в воздухе содержится больше влаги, способной увлажнять территорию и делать ее менее восприимчивой к пожарам.

Чем меньше снежный покров и чем короче период его таяния, тем меньше влажность воздуха – а именно она способна защитить территорию от природных пожаров. Во-вторых, влага, образующаяся в результате таяния снежного покрова, способствует формированию облаков, из которых идет дождь или снег. Так образуется еще один защитный фактор против природных пожаров. Чем меньше образуется снежного покрова в результате более сухого зимне-весеннего периода, тем меньше количество воды, которая способна испариться, а потом вернуться обратно на территорию в виде дождей.

Это может многократно увеличить риски возникновения природных пожаров в сухих регионах, которые уже относятся к зоне особого риска.

В 2018 г. в трудах Американской Национальной Академии наук была подтверждена зависимость между меньшим объемом снежного покрова и более высоким риском возникновения пожаров путем сопоставления по десятилетиям данных о пожарах и объеме затронутыми ими площадей, измеряемых сотнями миллионов акров. (7)

В этом исследовании упор делался на суммарное количество осадков в виде дождя и, соответственно, количество природных пожаров за период с 1984 по 2015 гг. во всей западной части США.

Исследование подтвердило порочный цикл климатических изменений, уменьшение количества дождевых осадков, сокращение сроков таяния снежного покрова и усиление природных пожаров. Чем меньше выпадает дождя и чем больше становится природных пожаров в густых лесных массивах, тем больше площадь распространения новых пожаров и их продолжительность. А чем больше площадь распространения природных пожаров и их продолжительность, тем чаще цикл начинается снова, увеличивая загрязнение атмосферы углеродом и химическими веществами, которые способствуют еще большему росту температур на планете.

В исследовании подтверждается порочный цикл климатических изменений, уменьшение количества дождей, сокращение сроков таяния снежного покрова и усиление природных пожаров – чем меньше выпадает дождей и чем больше возникает природных пожаров с очагами горения, тем больше количество новых природных пожаров и дольше продолжительность их горения.

Последствия природных пожаров в Соединенных Штатах оказали огромное воздействие на качество воздуха в западных штатах, особенно в небольших калифорнийских городках, где показатели качества воздуха обычно находятся в пределах безопасных значений.

В докладе компании IQAir AirVisual о качестве воздуха в мире в 2019 г. утверждается, что природные пожары в Калифорнии привели к тому, что такие небольшие города, как Иствейл, Даймонд-Бар, Онтарио и Комптон заняли в 2019 г. от 25 до 30 позиций в списке самых загрязненных небольших городов.

Исследование, опубликованное в журнале «Natural Hazards and Earth System Sciences» в 2020 г., выявило, что цикл климатических изменений ответственен за один из крупнейших и унесших наибольшее число жизней пожаров в новейшей истории – австралийский природный пожар 2019-2020 гг. (8)

Чтобы прийти к такому выводу, исследователи изучили огромный массив данных Индекса пожароопасной погоды (Fire Weather Index), структурные изменения жары и засухи и использовали одиннадцать новейших моделей климатических данных. Исследователи обнаружили, что:

• На земле средние пики температуры продолжительностью 7 дней в июне-июле (один из основных сезонов природных пожаров, а также период максимальной сухости) возросли с примерно 30°C (86° Фаренгейта) в 1980- ых гг. до почти 35°C (95° Фаренгейта) в 2020 г.
• рост температур на земном шаре увеличил вероятность возникновения волн экстремальной жары в два раза
• крайне нерегулярные изменения температуры в южном полушарии в 2019 г. привели к рекордным волнам жары и экстремальной засухе в Австралии

Все эти факторы в конце 2019 и начале 2020 г. подготовили почву для возникновения и широкого распространения природных пожаров в Австралии, приведших к выгоранию более 12 миллионов акров земли. Пожары были полностью потушены после почти 5 месяцев разгула стихии.

Влияние пожаров на качество воздуха также оказалось значительным – доклад о качестве воздухе за 2019 г. (the 2019 World Air Quality Report) выявил, что в австралийских городах, затронутых природными пожарами, показатель содержания мелкодисперсных частиц размером PM 2.5 на 78% превысил среднегодовой «безопасный» предел, составляющий 10 мкг/м3.

На планете существуют и много других мест, подверженных риску возникновения природных пожаров, таких как Индонезия, Аргентина и Южная Европа, причем все эти районы с влажным климатом. (9) Но недавно губительному воздействию природных пожаров подверглись такие крупные регионы с более холодным климатом, как западная часть Канады, северная и центральная Европа и Сибирь. (10).

Так же как цикл климатических изменений усугубляет ситуацию с природными пожарами с течением времени, на увеличивающийся риск их возникновения оказывают влияние и другие важные события, происходящие в земной экосистеме.

В исследовании 2016 г., в котором изучались климатические данные и данные о природных пожарах за период с 1984 по 2015 гг., была выдвинута идея о том, что основной причиной ухудшения ситуации с природными пожарами является человеческая деятельность (11).

Исследование обнаружило, что изменения климата, вызванное загрязнением окружающей среды промышленностью, транспортом и топливом, ускоряет рост температур на планете и способствует более резким колебаниям погоды. Влажные и сухие от природы времена года становились еще более влажными и сухими под воздействием антропогенного загрязнения.

Рост населения привел к большему числу пожаров, вызванных человеком, и к большей продолжительности сезона пожаров. Этому же способствовал и рост переходной зоны между природными землями и городом – районов, где проживание соседствует с дикой природой.

Еще одним важным фактором возникновения природных пожаров является вырубка лесов.

Леса часто выжигают или вырубают для сельскохозяйственных целей или для целей экономического развития, а это может привести к еще большим природным пожарам, выходящим из-под контроля и загрязняющим атмосферу многими тысячами тонн дыма.

При этом, деревья и растения на всего лишь одном акре территории ежегодно поглощают до 2,4 млрд тон углекислого газа из воздуха и вырабатывают треть мирового запаса кислорода на этом участке (12) (13).

Деревья всего лишь на одном акре земли ежегодно поглощают до 2,4 млрд. тонн CO2 из воздуха и производят треть мировых запасов кислорода. Чем меньше деревьев, тем меньше вырабатывается кислорода и тем больше содержание CO2, что провоцирует рост температур на земном шаре и увеличение рисков возникновения лесных пожаров.

Меньшее количество деревьев ведет к меньшему объему вырабатываемого кислорода и к большему объему содержания углекислого газа в атмосфере. Оба этих фактора способствуют росту температур на земном шаре и к увеличению рисков возникновения природных пожаров.

Исследователи также выявили менее очевидные причины увеличения продолжительности и силы природных пожаров на расстоянии в тысячи миль от мест, где бушует огонь.

Сразу в двух научных статьях, опубликованных в 2012 г., эта возможная корреляция была выявлена на основании расчетов данных о сокращении площади морского льда в Арктике и росте температур на Земле, а также данных об уменьшении количества осадков в виде дождя и снега в мире.

В первой статье отмечается, что утончение льда в Арктике в результате глобального потепления осложняет повторное формирование льда во время каждого следующего холодного зимнего сезона (14). Обычно толстый лед Арктики способствует остыванию земли и вносит значительный вклад в величину мирового количества осадков в далеких и даже экваториальных странах.

С течением времени по мере того, как лёд Арктики становится тоньше вследствие роста температур, уменьшение количества льда по мрачной иронии судьбы вызывает рост температур с течением года и уменьшение атмосферного притока влаги, способного вызвать дождь – а это еще один порочный круг в мировой тенденции потепления и засухи.

В другой статье 2012 г. рассматриваются атмосферные потоки вокруг Арктики за период с 1970 по 2010 гг., и особое внимание уделяется волнам Россби, которые доставляют холодный арктический воздух в другие части земного шара (15).

Исследователи отметили, что и рост температур, и утончение льда привели к уменьшению объемов холодного воздуха и воды, способных распространяться из Арктики в такие далекие южные регионы, как Центральная и Южная Америка, Африка, Южная Азия и северная Австралия.

Поначалу это может показаться не особенно важным. Но холодные воздух и вода, доставляемые волнами Россби, крайне необходимы для того, чтобы держать мировой климат под контролем, охлаждая приэкваториальные районы, на которые более всего воздействует жесткое ультрафиолетовое излучение солнца.

Следовательно, чем меньше поступает из Арктики холодного воздуха и воды, способных регулярно поддерживать температуру на планете в течение года, тем чаще проявляются экстремальные природные явления.

Чем меньше поступает из Арктики холодного воздуха и воды, тем чаще проявляются такие экстремальные природные явления, как засухи, наводнения, похолодания и тепловые волны; и все они способствуют ухудшению ситуации с природными пожарами.

Здесь исследователи проводят прямую взаимосвязь между утончением арктического льда, а также ослаблением волн Россби и увеличивающейся интенсивностью засух, наводнений, похолоданий и тепловых волн – из которых все способствуют ухудшению ситуации с природными пожарами.

Природные пожары всегда существовали в глобальной экосистеме, но число чрезвычайно опасных пожаров с их катастрофическими последствиями для окружающей среды и человека, как ожидается, будет только расти.

Один из способов переломить эту тенденцию заключается в том, чтобы попытаться устранить такие антропогенные причины изменения климата, как загрязнение окружающей среды промышленностью и транспортом путем использования возобновляемых источников энергии, которые значительно сокращают выбросы углекислого газа и способствуют стабилизации таких изменений температур на планете, которые могут привести к природным пожарам.

Необходимо также остановить вырубку лесов, занявшись взамен лесоразведением, и сократить число контролируемых природных пожаров, которые подрывают природные циклы горения и воспроизводства растительности, потому что, если перестать контролировать природные пожары, в один прекрасный день мир потеряет все свои леса и пастбища бесповоротно и окончательно.

Пока этого не произошло, ситуация с природными пожарами и дымом от них будет продолжать ухудшаться. Независимо от того, близко ли вы находитесь от территории с такими пожарами, знайте, что распространяющийся от таких пожаров дым может легко причинить вам вред.

К мерам предосторожности, которые помогут вам смягчить негативные последствия от дыма природного пожара, относятся:

• Мониторинг качества воздуха, позволяющий узнать, когда уровни задымленности от пожаров, становятся опасными
• Ношение маски на открытом воздухе, когда необходимо сократить вдыхание дыма
• Использование очистителей воздуха в помещениях и автотранспорте для фильтрации дыма

Об IQAIR

IQAIR – это швейцарская технологическая компания, которая позволяет гражданам, организациям и правительствам улучшить качество воздуха, путем распространения информации и сотрудничества.

[1] Douty A. (2021). “Zombie fires’ burn despite temperatures plunging to 74 degrees below zero. United Press International.
[2] The Royal Society. (2020). Global trends in wildfire and its impacts.
[3] World Metrological Organization. (2022). Number of wildfires forecast to rise by 50% by 2100.
[4] Wibbenmeyer M, et al. (2021). Wildfires in the United States 101: Context and consequences. Resources for the Future.
[5] Climate Central. (2016). Western wildfires: A fiery future.
[6] Holden ZA, et al. (2011). Wildfire extent and severity correlated with annual streamflow distribution and timing in the Pacific Northwest, USA (1984-2005). Wiley Online Library. DOI: 10.1002/eco.257
[7] Holden ZA, et al. (2018). Decreasing fire season precipitation increased recent western US forest wildfire activity. PNAS. DOI: 10.1073/pnas.1802316115
[8] Van Oldenborgh GJ, et al. (2020). Attribution of the Australian bushfire to anthropogenic climate change. European Geosciences Union.
DOI: 10.5194/nhess-2020-69
[9] Penney V. (2020). It’s not just the West. These places are also on fire. The New York Times.
[10] European Environment Agency. (2021). Forest fires in Europe.
[11] Abatzoglou JT, et al. (2016). Impact of anthropogenic climate change on wildfire across western US forests. PNAS. DOI: 10.1073/.1607171113
[12] International Union for Conservation of Nature. (2017). Issues brief: Deforestation and forest degradation.
[13] Stouncil JM. (2019). The power of one tree – the very air we breathe. U.S. Department of Agriculture.
[14] Stroeve JC, et al. (2012). The Arctic’s rapidly shrinking sea ice cover: A research synthesis. Springer Link. DOI: 10.1007/s10584-011-0101-1
[15] Francis JA, et al. (2012). Evidence linking Arctic amplification to extreme weather in mid-latitudes. American Geophysical Union. DOI: 10.1029/2012GL051000