Глобальное изменение климата уже усилило риск возникновения пожаров и, вероятно, будет способствовать еще большим изменениям, поскольку ускоряющиеся циклы обратной связи создают катастрофические последствия как для биоразнообразия, так и для человеческого населения. Тем не менее, точное прогнозирование рисков и последствий лесных пожаров и лесных пожаров во всем мире все еще находится в стадии разработки.

В новом исследовании команда ученых Йельского университета и их коллег из Южной Африки, Габона и Соединенных Штатов устроили более 1000 предписанных пожаров в травянистых саваннах, экосистеме, где происходит более 80% мировой пожарной активности. Используя результаты экспериментальных пожаров, они протестировали модель, которая поможет климатологам более точно предсказать, когда и где могут произойти изменения ожидаемой частоты и интенсивности пожаров и как они повлияют на глобальное изменение климата.

Они сообщают о результатах 20 июня в журнале Proceedings of the National Academy of Science.

"Такие районы, как американский Запад и африканские саванны, могут внезапно перейти из негорючего состояния в состояние, когда все горит, или наоборот", - сказала старший автор Карла Ставер, адъюнкт-профессор экологии и эволюционной биологии в Йельском университете. "Прогнозирование того, когда этот порог будет преодолен, имеет решающее значение для понимания последствий пожаров сейчас и будет иметь в будущем".

Команда Йельского университета, возглавляемая Анабель Кардозо, бывшим аспирантом в лаборатории Ставера, которая сейчас работает в Университете в Буффало, устроила пожары в Национальном парке Крюгера в Южной Африке и других саваннах в Африке и Соединенных Штатах. Затем они измерили такие переменные, как биомасса травянистого топлива, уровень влажности, температура воздуха и влажность, а также сезонные переменные, такие как количество осадков.

Их выводы, сообщают они, указывают на то, что распространение пожаров аналогично передаче инфекционных заболеваний и может быть смоделировано так же, как чиновники общественного здравоохранения прогнозируют вспышки заболеваний. Как и для инфекционных заболеваний, для пожаров требуется источник "воспламенения" (тот, кто изначально заражается болезнью), минимум топлива для сжигания (достаточное количество людей в популяции, которые уязвимы для заражения) и благоприятные условия окружающей среды для быстрого распространения (очень заразная болезнь и восприимчивое население, которое не пытается свести к минимуму передачу).

"И, как человек, ранее зараженный, область, которая сгорела, приобретает "иммунитет" к будущим пожарам до тех пор, пока не восстановится достаточное количество топлива", - сказал Ставер. "Изменение климата влияет на этот иммунитет, потому что некоторые места горят больше, а некоторые перестают гореть. В обоих случаях нарушается биоразнообразие и функционирование экосистем".

Пожары процветают при низком уровне влажности, высокой температуре и влажности от умеренной до низкой. По словам авторов, все эти условия могут усугубиться изменением климата. Когда условия окружающей среды достигают определенного порога с точки зрения доступного топлива и сухости, риск интенсивных пожаров и опасных пожаров может быстро возрасти.

"Пороги подобны переключателям. Как только он перевернут, все быстро меняется. Это не происходит постепенно", - сказал Кардосо. "Риск пожара не переходит от "низкого" к "опасному" небольшими шагами. Скорее всего, он может перейти от "низкого уровня" к "все горит" без каких-либо предупреждающих знаков".

Землеустроители, имеющие опыт управления пожарами, интуитивно понимают эти пороговые значения пожароопасности и то, как быстро условия пожара могут перейти от безопасных к опасным. Однако многие модели, используемые учеными для прогнозирования текущих и будущих глобальных последствий пожаров, не в полной мере учитывают эти пороговые значения и количество углерода, выделяемого во время этих событий, что может затруднить точное прогнозирование будущих рисков пожаров, говорят авторы.

Интересно, что последствия глобальных изменений, особенно засухи, и увеличение выпаса скота фактически сократили количество топлива, доступного для пожаров в некоторых африканских саваннах. Однако другие районы земного шара, включая американский Запад, подвергаются гораздо большему риску катастрофических пожаров, поскольку топливо высыхает сильнее.

"Переключатель может работать в обоих направлениях", - сказал Ставер.

ИСТОЧНИК