Pożary zombie to już plaga. Utrzymują się latami i wpływają na całą Ziemię

Naukowcy od lat mają wielki problem z tymi nietypowymi pożarami. Ukryte, są trudne do badania. Regularnie jednak powracają na powierzchnię późną wiosną. Znacznie przed rozpoczęciem sezonu "klasycznych" pożarów na dalekiej północy. Taki proces ukrywania i ponownego wybuchania tego samego pożaru może powtarzać się przez wiele lat. 

Większość naukowców sądzi, że pożary zombie są pozostałością pożarów lasów szalejących na powierzchni. Według tej hipotezy, gdy pożar lasu dociera do torfowiska, może roznieść się w głąb jego warstw, tworząc podziemne ogniska, które mogą tlić się przez wiele miesięcy.

Nowe badanie sugeruje jednak, że nietypowe pożary mogą mieć alternatywną przyczynę. Zespół naukowców z University College Cork kierowany przez prof. Sebastiana Wieczorka wykazał, że ogień może wybuchnąć spontanicznie, bez iskry czy innego czynnika zapłonu. Wystarczy, że dojdzie do szybkiego ocieplenia atmosfery nad poziomem gruntu, by gleby torfowe nagle rozgrzały się aż do temperatury samozapłonu. Zmiany klimatu mogą sprawiać, że ten proces będzie następował częściej. 

Pierwsze doniesienia o "pożarach zombie" pochodzą z lat 40. XX w. Były to jednak wówczas zdarzenia stosunkowo rzadkie. W ciągu ostatnich dwóch lat notujemy jednak coraz większą częstotliwość i intensywność podobnych pożarów. Ten wzrost przebiega równolegle z ocieplaniem się Arktyki, która jest najszybciej ocieplającym się regionie na świecie.

Na początku 2024 r. w samej kanadyjskiej prowincji Kolumbia Brytyjska miało miejsce ponad 100 pożarów zombie. Odnotowano je nawet w pobliżu najzimniejszej wioski na ziemi, Ojmiakon w północno-wschodniej Syberii, gdzie w 1926 r. zanotowano temperaturę -71,2 stopni Celsjusza (to też miejsce o najwyższej rocznej amplitudzie temperatur, bo różnica między temperaturami zimowymi a letnimi może tam przekraczać 100 stopni). Mimo tych ekstremalnych temperatur, pożary w pobliżu wioski powracały przez wiele zim. 

To problem, bo arktyczna gleba jest gigantycznym magazynem węgla. Wieczna zmarzlina magazynuje w sobie więcej gazów cieplarnianych, niż znajduje się obecnie w atmosferze. Każdy pożar uwalnia tysiące ton dwutlenku węgla, co przyczynia się do dalszego podnoszenia ziemskiej temperatury. Naukowcy postanowili ustalić, czy szybkie tempo ocieplenia notowanego w Arktyce może być odpowiedzialne za wzrost liczby ukrytych pożarów torfu. 

"Opracowaliśmy model matematyczny w celu zbadania różnych scenariuszy 'co by było, gdyby', w tym reakcji temperatury i zawartości węgla w glebach torfowych na zmiany pogody i klimatu" - piszą naukowcy w tekście zamieszczonym na portalu "The Conversation". Opracowany przez nich model bierze pod uwagę nawet to, w jaki sposób ciepło wytwarzane jest przez rozkładające glebę drobnoustroje. "Co najważniejsze, nasz model rejestruje, w jaki sposób niektóre drobnoustroje wytwarzają ciepło, rozkładając glebę i uwalniając zawarty w niej węgiel do atmosfery" - podkreślają.

Analizy tych modeli wyniknęły dwa niezwykłe wnioski. Po pierwsze, okazało się, że te drobnoustroje mogą generować tak dużo ciepła, że podziemny torf może tlić się zimą w temperaturze około 80°C. Wiosną takie zarzewie może rozwinąć się w pełen pożar. Co ważne, do takiego zapłonu może dochodzić nawet w miejscach, w których na powierzchni nigdy nie było ognia. Co więcej, drobnoustroje są tak efektywne, że do zapłonu może dojść nawet wtedy, gdy pogoda nad powierzchnią gruntu jest zbyt zimna, by klasyczny pożar mógł się rozpętać. 

"Nazywamy ten nowy stan gorącym metastabilnym stanem gleb torfowych. W tym kontekście "metastabilny" oznacza długie spalanie - stan gorący utrzymuje się przez długi, ale skończony czas, sięgający nawet dziesięciu lat, aż torf się wypali.

---

Drugim wynikającym z analizy ustaleniem było to, że przejście z fazy "ukrytej" do pełnego pożaru może zostać wywołane przez warunki klimatyczne, w tym letnie fale upałów. Wzrost temperatury atmosfery musi być jednak szybszy niż pewna wartość krytyczna. Jeśli temperatura atmosferyczna wzrośnie o tę samą ilość, ale w wolniejszym tempie, bioaktywna gleba torfowa pozostaje w normalnym stanie zimnym.

Badacze podkreślają, że ich prace opierają się na matematycznych modelach, dotąd podobnego zjawiska nie zaobserwowano bez wątpienia w realnym świecie, ani nie odtworzono w laboratorium. Wiadomo jednak, że bardzo podobny składem i strukturą do torfu kompost może zapalać się w taki sam sposób. W 2022 r. właśnie samozapłon kompostu miał odpowiadać za duży pożar, do jakiego doszło na obrzeżach Londynu. 

Wszystko to oznacza, że to nie sama temperatura powietrza jest kluczowym czynnikiem powodującym pożary zombie. Zamiast tego za spalanie podziemnego torfu odpowiada tempo wzrostu temperatury. 

W miarę ocieplania się klimatu, pogoda staje się coraz bardziej ekstremalna i właśnie takie warunki mogą prowadzić do coraz większej liczby pożarów zombie. Jest to niepokojące, ponieważ może zapoczątkować błędne koło: gigatony węgla uwolnione ze starożytnych gleb torfowych do atmosfery jeszcze bardziej przyspieszą zmiany klimatyczne, co będzie oznaczać więcej pożarów, bardziej ekstremalne warunki pogodowe i tak dalej.

Pożary zombie są przykładem punktu krytycznego, w którym system nie dostosowuje się do zbyt szybkich zmian warunków zewnętrznych i przechodzi ze swojego normalnego stanu do innego, niepożądanego. Naukowcy podkreślają, że możliwe, że dochodzimy do punktu, w którym tempo zmian, jakim podlegają bioaktywne gleby torfowe, spowoduje gwałtowny wzrost liczby pożarów zombie. 

"Wydaje się, że jedynym rozwiązaniem pozwalającym zapobiec dalszym pożarom zombie jest ograniczenie zmienności klimatu. Podczas gdy decydenci skupiają się na niebezpiecznych poziomach temperatury atmosferycznej, zmienność klimatu (tempo zmian) może być równie lub nawet bardziej istotna dla naszej odporności w perspektywie krótkoterminowej" - piszą badacze.