Как климатът променя поведението на пожарите?

Неконтролируеми – от Полярния кръг до влажните зони в Южна Америка, пожарите се превръщат в един от най-ярките белези на климатичните промени. През последните десетилетия научните изследвания проследяват причините за стихиите, техния мащаб и ефектите върху екосистемите и атмосферата. Основни фактори за природните явления са периодите на продължителни суши и високи температури, като подобни предразполагащи условия за пожари се случват по-често отпреди. Засушаванията излагат на риск територии, за които пожарите са нетипични и поставят под заплаха чувствителни екосистеми, чиято роля е важна за смекчаване на ефектите от климатичните промени.

Ефектите от пожарите върху околната среда и човека привличат все повече внимание със своята честота и разпространение. Пожарите са източник на въглеродни газове, прахови частици и летливи органични съединения, с което влияят на качеството на въздуха и химичния състав на атмосферата. Ефектите от големите пожари могат да бъдат проследени на хиляди километри и дори над други континенти. В зоната, засегната от пожарите, се влошава качеството на водните ресурси, създават се предпоставки за ерозия и увеличен повърхностен отток. След пожарната стихия, засегнатите екосистеми са силно изменени, като биоразнообразието е застрашено, когато естествените видове загубят способността си за възстановяване. Големите пожари имат влияние и върху климата, като създават позитивни обратни връзки, които предразполагат към повече пожари. Голямото количество въглеродни емисии води до повишаване на температурите, чрез които се създават предпоставки за повече продължителни засушавания, следователно и по-голям риск за възникване и разпространение на пожари. Въпреки, че пожарите са естествен и позитивен компонент за някои екосистеми, през последните десетилетия, пожари се наблюдават и на места, характерни със своята влажност или за които се смята, че са резистентни към този тип природни феномени.

Пожарите в горите са с най-сериозни последици върху екосистемите, атмосферата и климата

В днешно време средно до 30 милиона декара гори годишно са опожарени, което е приблизително равно на територията на Белгия. Една от най-лошите години за горски пожари бе 2021 г. с 90,3 милиона декара или 1/3 от общата загуба на горска покривка в света. Най-засегнатата зона от горски пожари е тайгата, където се намират 70% от опожарените гори през последните две десетилетия. Степента на увеличение на пожарите във високите северни географски ширини е 1,1 милион декара годишно или половината от общото нарастване на засегнатите територии в глобален мащаб.

Фигура 1: Пожари в Сибир през юли 2019 г.. Източник: Sentinel 2, Copernicus.

Една от причините за честата поява на пожари в този регион е по-рязкото увеличение на температурите спрямо глобалните тенденции, вследствие от климатичните промени.

Това предизвиква по-дълъг пожароопасен сезон,

по-големи честота и мащаб на явленията в сравнение с миналото. Освен температурните аномалии, продължителните засушавания водят до изсъхване на почвата и по-лесна запалимост на растителната материя. Тази тенденция от своя страна има потенциал да превърне горите в източник на въглерод, надхвърляйки способността им да го поглъщат и съхраняват. Горските екосистеми в тайгата са едно от най-големите хранилища на въглерод на сушата, запазен в почвата и пермафроста. Вследствие на пожарите и топенето на пермафроста се създават предпоставки за високи емисии на въглерод при възпламеняване на органична материя в почвите.

Все повече пожари достигат Северния полярен кръг

Пожарите са характерно природно явление за тайгата и имат своя принос за екологичното им състояние. От друга страна, появата на големи пожари в Северния полярен кръг е важен показател за степента на покачващите се температури на полюсите. Пожари в подобен мащаб в тази част на планетата са нехарактерни, а през последните години се наблюдава увеличение на честотата и интензитета на явленията. Пожарите в този район могат да предизвикат отделяне на сажди върху територии покрити с лед, което допълнително стимулира тяхното топене.

Фигура 2: Общи подневни стойности за излъчена мощност от пожарите (Fire Radiative Power – FRP), като мярка за произведена топлина на територията на Полярния кръг за месец юни 2019 г. (червено) спрямо средните дневни стойности 2003 – 2018 г. (сиво) Източник: CAMS.

През юни 2019 г. в Полярния кръг средните температури на въздуха са с 10 °C над нормата. За месеца са засечени над 100 интензивни и продължителни пожара, в резултат на които са отделени 50 мегатона въглероден диоксид в атмосферата, стойност близка до тази на годишните емисии на Швеция. По този начин, отчетените емисии надхвърлят общите емисии на въглероден диоксид през юни за периода 2010 – 2018 г. През юни 2020 г. ситуацията се повтаря, като стойностите на емисиите и поведението на пожарите е сходно с предходната година. През 2021 г. не се наблюдава увеличение на пожарите през юни, но това е компенсирано от пожарната активност през юли и август. През юни 2022 г. значителен брой пожари са отчетени в Аляска, част от тях достигащи Полярния кръг. По предварителни данни за региона – до края на август, опожарените площи се равняват на 10,26 милиона декара – най-голямата площ след 2015 г. и седма от 1950 г. досега.

Фигура 3: Пожари на територията на Аляска, Канада, Сибир и Полярния кръг през юни 2022 г., изобразени спрямо степента на произведена топлина измерена чрез мярката FRP. Източник: CAMS

Пожарите във влажните зони на Южна Америка

Засушаванията в Южна Америка се превърнаха в ескалиращ проблем през последните десетилетия, като един от ефектите е високият риск на пожароопасност за голяма част от територията на континента. В началото на годината, вследствие на продължителна суша в предходните месеци и високи температури, възникнаха голям брой пожари. Рекордни стойности на въглеродни емисии от пожарите се наблюдават в Аржентина и Парагвай, а Венецуела и Колумбия също са сред силно засегнатите държави. Според данни от програмата за мониторинг на атмосферата „Коперник“, пожарната активност през януари и февруари е най-високата от започването на наблюденията в началото на века.

Фигура 4: Общи емисии на въглерод за януари и февруари за периода 2003 – 2022 г. на територията на провинция Кориентес (ляво) и Парагвай (дясно). Източник: CAMS

Измереното количество въглеродни емисии от пожарите достига стойности от почти 5 мегатона в Парагвай и над 12 мегатона в Аржентина, като само 5,5 мегатона са на територията на провинция Кориентес. В разгара на пожароопасния сезон на територията на Парагвай са били засечени близо 700 огнища седмично. Впечатление прави силно засегнатата територия на национален парк Иберия в Аржентина, който обхваща една от най-големите сладководни влажни зони на континента. В провинция Кориентес, според изследвания на засегнатите територии, общата площ на пожарите достига над 9 милиона декара, което е 10% от площта на региона.

В свое изявление аржентинските власти заявяват загриженост за проблемите, които предизвикват сушите, изтъквайки като важен показател защитените влажни зони, за които подобни явления са нетипични. От своя страна, президентът на Аржентинската асоциация по екологично право споделя, че големите загуби са пример за комбинация от промените в климата и лошите регионални модели на управление, базирани на отглеждане на екзотични горски видове, оризища и добитък във влажните зони.

Фигура 5: Активни пожари на територията на провинция Кориентес, Аржентина заснети от спътника Sentinel 2 на 7 февруари 2020 г. Източник: Copernicus.

Пожари в Амазония

Амазония е най-обширната екваториална гора, с площ от 5,5 милиона км², дом на най-голямото биоразнообразие на планетата и има значителна роля за поглъщане на въглероден диоксид в глобален мащаб. За разлика от горските пожари в Северното полукълбо, за дъждовните гори, пожарите са рядко срещано явление. Основни причини за влошената ситуация е обезлесяването, което през последните години дори увеличи своите темпове. В Бразилия засегнатата площ през 2019, 2020 и 2021 г. надмина 10 000 км², покачвайки се всяка година от 2012 г. насам, когато сечите са били двойно по-малко.

Сериозно начало на пожарния сезон в Амазония тази година се разрази през август, когато бяха констатирани 31 513 сигнала за пожари – най-големият брой след 2010 г. Август маркира и началото на пожароопасния сезон в региона, който продължава до октомври, като през този период се наблюдава понижение на валежите. Вследствие на климатичната криза и задълбочаващия се проблем със загуба на горска покривка в Амазонската екваториална гора, шансът за драстично понижаване на валежите и последваща загуба на характерни животински и растителни видове за дъждовните гори се увеличава все повече.

След изсичане на дърветата много материал остава неизползван, като основна практика за изчистването му е изгаряне. Влажните и студени условия в някои региони през последната година са предотвратили подобни практики, но по-сухото време през август е подтикнало някои производители да изгорят останалата дървесина. Въпреки забраната за разчистване на дървесина чрез огън, голяма част от вниманието на бразилското правителство е насочено към предстоящите избори през октомври, а в исторически план, годините с парламентарни избори са белязани и от повече пожари.

Екстремни нива на пожароопасност в Европа

Метеорологичните условия поставиха голяма част от Западна и Централна Европа под екстремни нива на риск от пожари. Горещите вълни, липсата на валежи и рекордните температури през юли и август доведоха до развитие на пожарна активност далеч над нормата за последните десетилетия.

Общата засегната територия в границите на ЕС от началото на годината до септември е 7,5 милиона декара, докато средните стойности за периода 2006 – 2021 г. се равняват на 2,6 милиона декара, т.е. увеличение от 188%. Общите въглеродни емисии за летните месеци достигат 6,4 мегатона – най-високата стойност след 2007 г., като най-силно засегнати държави са Франция, Испания и Португалия.

Фигура 6: Пожарът, южно от град Бордо във Франция, заснет от спътник Sentinel 3 на 10 август 2022 г. Източник: Copernicus.

Един от най-големите пожари през 2022 г. в Западна Европа възниква южно от френския град Бордо. Площта на опожарените гори достига над 70 000 декара през първите 4 дни. За овладяване на стихията се включват над хиляда френски и стотици пожарникари от други европейски държави. В Централна Европа бе наблюдавана по-висока пожарна активност в Германия, Словения, Чехия, Унгария. В Германия общата опожарена площ достига 40 293 декара, стойност която е почти двойно по-голяма от предходния максимум и значително по-висока от средните стойности за последните две десетилетия от 3300 декара.

Фигура 7: Аномалии във влажността на въздуха за периода юни – август 2022 г. Източник: CAMS.

Пожарите в Европа са пример за влиянието на метеорологичните условия върху потенциала на огнищата да се разпространяват с по-бързи темпове. Топлият въздух и слънцето загряват и изсушават горимите материали, а влагообмена между въздуха и растителната покривка е постоянен. Въздухът допълнително изсушава горимите материали, когато неговата влажност е по-ниска. Критична стойност от гледна точка на влажността е 30%; под тази стойност пожарите са трудни за контролиране. Тези фактори създават предпоставки за по-бързо горене и разпространение на пожарния фронт, което значително затруднява противопожарните мероприятия. Аномалиите във влажността на въздуха през летните месеци т.г. показват ясно изразени стойности под нормата, тенденция която се наблюдава през последните десетилетия в Европа (Фиг. 7).

Пожарният сезон в България

В България до средата на септември т.г. са установени над 70 пожара с площ над 300 декара, което е далеч над средните стойности от приблизително 22 явления годишно за периода 2006 – 2021 г. Засегната площ от пожарите също е над нормата с около 30 000 декара. От друга страна, общото количество емисии на въглероден диоксид от пожарите е 0,1 мегатона, което е далеч под средните стойности до момента от 0,4 мегатона. Голяма част от опожарените площи и възникнали пожари се случват за кратък период в края на март и началото на април, като до голяма степен причината за тях са опожаряване на стърнища и пасбища. Пикът на пожароопасния сезон тази година също се характеризира с голям брой възникнали пожари, но засегнатата площ е сравнително малка.

Фигура 8: Кумулативен брой пожари (ляво) и опожарени площи (дясно) на територията на България до 25 септември 2022 г. (оранжево) спрямо средните стойности за периода 2006 – 2021 г. (синьо). Източник: EFFIS.

Няколко по-големи пожара възникнаха през първите 10 дни на август, като най-големият от тях бе пожара край село Елшица, община Панагюрище. Пожарът възникна на 8 август и бе потушен на 14 август, като засегна земеделски и горски територии. По данни от спътника Sentinel 2, общата площ от пожара е 7720 декара, от които горски територии са 2570 декара. Засегнатите дървесни видове са предимно бял и черен бор, акация и до по-малка степен дъбови гори. Като потенциална точка за възникване на пожара, по данни на НАСА в 14:00 часа в деня на възникване е идентифицирана локация в земеделски площи североизточно от селото.

Фигура 9: Пожарът край село Елшица от 8 август 2022 г., обхват на пожара (жълто), засегнати горски територии (синьо), потенциална точка на възникване (лилаво) Източник: Sentinel 2, Copernicus, обработка: Боян-Никола Зафиров.

Равносметката за територията на страната показва сравнително благоприятни условия за овладяване на пожарните явления през този сезон, в сравнение със Западна и Централна Европа, вследствие на няколко периода с валежи през юли и август. От друга страна, големият брой възникнали пожари би довел до съвсем различно развитие при ниска влажност на атмосферата и горимите материали.

Предпоставките за възникване на природни явления характерни за нашата страна, като пожари и наводнения, не зависят единствено от метеорологичните условия и промените в климата. Управлението на природните ресурси с цел запазване на тяхната устойчивост играе важна роля за понижаване на риска от възникване на бедствия, които могат да имат своето негативно отражение върху околната среда и човека. Нагледен пример за това е ситуацията в Южна Америка, където мащабното обезслесяване на Амазония и несъобразените с климата земеделски практики, рефлектират върху водния режим и поставят под заплаха от природни рискове голяма част от континента.

Появата на по-мощни и бързи пожари не е проблем на бъдещето, това е проблем, който вече се случва. Засушаванията, които предизвикват пожари през последните години са ясен знак за това, тъй като явления, от такъв мащаб, не биха били възможни без климатичните промени предизвикани от човека.

Екстремните пожари ще продължат да стават все по-чести,

като прогнозите са те да се увеличат с 14% до 2030 г. и 30% до 2050 г. Решението на проблема не е универсално за всеки регион по света, въпреки сходствата причинени от климата, човешките дейности в горите и около тях ги поставят под допълнителен риск, който може да бъде избегнат. Прекратяване на обезлесяването и подпомагането на устойчивостта на горите е ключов, но недостатъчен фактор за намаляване на риска. Според доклади, липсват правилно разпределени инвестиции за превантивни мерки, планиране и редуциране на риска от пожари. В България основен проблем остава промяната на традиционно наложили се практики и навици сред населението за почистване на земеделски площи и пасища чрез изгаряне. Нужна е работа с местните общности за изграждане на нужната индивидуална отговорност и обществена нагласа за недопускане на пожари.

Автор: Боян-Никола Зафиров / Климатека

Боян-Никола Зафиров е автор в Климатека. Той е завършил специалност “Управление на риска от бедствия” в университета „Ван Хал Ларенстейн” във Велп, Нидерландия. Работи като консултант по дистанционни изследвания. Професионалните му задължения са свързани с разработването на приложения за данни от дистанционни наблюдения на Земята при управление на природните ресурси и оценка на риска от природни явления като лавини, пожари и наводнения. Научните му интереси са в областта на проследяването на промени в екологичното състояние на защитени планински и горски екосистеми под влиянието на климатичните промени и антропогенните фактори.

В публикацията са използвани материали от: