داده های ماهواره ای، تاثیرات تغییر اقلیم بر آتش سوزی ها را نشان می دهد
دانشمندان با کمک داده‌های ماهواره‌ای، آتش‌سوزی‌های بزرگ دنیا را بررسی کرده‌اند و تاثیر اقلیم و فعالیت‌های بشری بر آتش‌سوزی‌ها و تاثیر متقابل آتش‌سوزی بر زندگی بشر را توضیح می‌دهند.
گرما و خشکی عوامل اصلی ایجاد آتش‌سوزی‌های بزرگ هستند. فقط در چند ثانیه، یک جرقه در شرایط گرما و خشکی می‌تواند آتش‌سوزی بزرگی ایجاد کند که نه تنها گیاهان و درختان تنومند یک منطقه، بلکه هر چیزی بر سر راهش است، می‌بلعد و از بین می‌برد.
در حالی که هر آتش برای آغاز شدن نیاز به جرقه‌ای دارد، شرایطی مثل گرما و خشکی در فضا نقش بسیار مهمی در بالا بردن احتمال شروع یک آتش در یک منطقه دارند. این عوامل علاوه بر شروع آتش‌سوزی بر شدت و سرعت انتشار آن هم تاثیرگذار هستند. در چند دهه اخیر از زمانی که زمین شروع به گرم‌تر شدن کرد، احتمال ایجاد آتش‌سوزی‌های بزرگ بیشتر شده است.
از سال ۱۸۸۰، دمای جهان حدود ۱۷ درجه گرم‌تر شده است. پنج سال اخیر، گرم‌ترین سال‌ها در چند دهه اخیر بوده‌اند. از دهه ۱۹۸۰ میلادی، فصل ایجاد آتش‌سوزی‌ها در تقریبا یک چهارم از سطح دارای پوشش گیاهی دنیا، طولانی‌تر شده است. در بعضی از مناطق مثل کالیفرنیا، احتمال آتش‌سوزی در تمام طول سال وجود دارد.
سال ۲۰۱۸ بدترین سال برای کالیفرنیا از نظر ثبت آتش‌سوزی در جنگل بود. این سال حتی از فصل ویرانگر آتش‌سوزی سال ۲۰۱۷ هم شرایط بدتری داشت.
در سال ۲۰۱۹، آتش‌سوزی جنگل حدود ۱۰ هزار کیلومترمربع از جنگل‌ها را در آلاسکا سوزاند. آتش‌سوزی بر اثر گرمای هوا در سیبری هم اتفاق افتاد.
مقاله‌های مرتبط:
دو دهه است که آتش‌سوزی‌های سراسر دنیا و دود حاصل از آن‌ها و مناطق سوخته شده توسط این آتش توسط ماهواره‌های ناسا از فضا بررسی و مشاهده می‌شود. فرقی نمی‌کند که آتش‌سوزی کاملا طبیعی شروع شده باشد یا فردی آغازگر آن باشد. با جمع‌آوری این اطلاعات و قرار دادن آن‌ها در کنار آمار به دست آمده و تحلیل‌های دانشمندان، جنگلبانان در روی زمین، محققان ناسا و سایر آژانس‌های علمی آمریکا و دانشگاه‌ها در تلاش هستند تا توجه دنیا را به ارتباط بین آتش‌سوزی‌ها، تغییر اقلیم و فعالیت‌های بشری جلب کنند.
داگ مورتون، رئیس آزمایشگاه علوم زیست‌کره در مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا در گرین‌بلت مریلند در این مورد می‌گوید:
توانایی ما برای دنبال کردن آتش‌سوزی‌ها به شیوه‌ای هماهنگ در بیست سال گذشته با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای باعث شده که دیدی وسیع‌تر در ابعادی بزرگ‌تر به این مسئله داشته باشیم. فعالیت‌های مرتبط با آتش‌سوزی افزایش پیدا کرده است و به نظر می‌رسد که رابطه مستقیمی با گرم شدن هوا در مناطقی مثل غرب آمریکا، کانادا و سایر جنگل‌های نیمکره شمالی دارد؛ جایی که در آن سوخت مورد نیاز آتش، به فراوانی وجود دارد. تغییر اقلیم و گرم و خشک‌تر شدن آن، احتمال آتش‌سوزی را افزایش داده است و با تغییر اقلیم، شاهد بیشتر شدن آتش‌سوزی‌ها هستیم.
دنیای گرم‌تر و خشک‌تر
دمای بالا و رطوبت کم دو عامل اصلی در بالا بردن احتمال آتش‌سوزی هستند. این دو عامل نه تنها بر افزایش احتمال آتش‌سوزی بلکه بر رفتار آتش هم تاثیرگذار‌اند؛ از آغاز آتش‌سوزی گرفته تا نحوه پخش شدن آن.
جیم راندرسون دانشمند علوم زمین در دانشگاه کالیفرنیا است که در مورد آتش‌سوزی‌ها هم از طریق داده‌های ماهواره‌ای و هم با روش‌های میدانی، تحقیق می‌کند. او در این باره می‌گوید: «این دوعامل حتی قبل از شروع آتش‌سوزی، شرایط را برای ایجاد آن فراهم می‌کنند.»
او به همراه همکارانش تعداد صاعقه‌ها در فصل آتش‌سوزی آلاسکا در سال ۲۰۱۵ تحقیق کردند. در این سال آتش‌سوزی باعث سوختن حدود ۲۰ هزار کیلومترمربع شد. صاعقه مهم‌ترین عامل طبیعی ایجاد آتش‌سوزی است. تحقیقات نشان داد که در این سال تعداد صاعقه‌ها به شکل غیرمعمولی بیشتر از همیشه بوده است که این پدیده ناشی از گرمای هوا است. گرمای هوا باعث می‌شود که در جو، سیسم‌های همرفتی و در نتیجه توفان‌های تندری شکل بگیرند. نتیجه این توفان‌های تندری و صاعقه‌ها، سوختن بخش وسیعی از آلاسکا در آن سال بود.
در شرایطی که اقلیم، که گرم‌تر و خشک‌تر باشد شرایط برای انواع دیگر آتش‌سوزی که عوامل انسانی دارند، فراهم می‌شود.
راندرسون می‌گوید:
در غرب آمریکا، همیشه مردم به صورت ناخواسته و تصادفی، باعث شروع آتش‌سوزی می‌شوند. ولی وقتی آب و هوا دارای شرایط خاص باشد مثلا دمای بالا و رطوبت کم، احتمال این مورد بیشتر می‌شود که یک تفریح عادی در طبیعت به یک آتش‌سوزی تبدیل شود که به سرعت کنترل آن سخت می‌شود و به یک آتش‌سوزی بزرگ در جنگل تبدیل می‌شود.
مثلا در سال ۲۰۱۸ جرقه‌های ناشی از چکش کاری یک سندان بتنی در زمین، در دمای ۳۸ درجه سانتیگراد و همینطور جرقه‌های ناشی از تراشیده شدن لبه‌های تایر روی آسفالت باعث دو آتش‌سوزی بزرگ در کالیفرنیا شد. این جرقه‌ها به سرعت به پوشش گیاهی خشک منطقه راه پیدا کردند و به خاطر دمای بالا ورطوبت کم باعث آتش گرفتن گیاهان خشک منطقه شدند. همین دمای بالا و رطوبت کم باعث پخش شدن آتش در ابعاد وسیع می‌شوند و باعث می‌شوند که آتش از کنترل خارج شود.
همین شرایط در زمین‌های کشاورزی هم باعث ایجاد آتش‌سوزی‌های بزرگ و غیرقابل کنترل می‌شود.
گرم شدن زمین و دنیای گرم‌تر، نتایج دیگری هم به دنبال دارد که ممکن است در تداوم آتش‌سوزی در چند روز، دخالت داشته باشند. مشکلی که در زمان‌های قدیم تا این اندازه وجود نداشت و آن مشکل چیزی نیست جز، دمای بالای هوا حتی در طول شب.
به گفته مورتون:
«دمای شبانه بالاتر به آتش فرصت می‌دهد تا در طول شب هم به سوختن ادامه دهد و با شدت بیشتری اطراف را در بر بگیرد. همین مسئله باعث می‌شود که آتش‌سوزی چندین روز طول بکشد. در حالی که قبلا که دمای هوا در شب پایین‌تر می‌آمد، از شدت آتش‌سوزی در شب کاسته می‌شد و رو به خاموشی می‌رفت.»
سیستم‌های اقلیمی دخیل در آتش‌سوزی
گرما و خشکی شرایطی است که آتش‌سوزی را سبب می‌شود ولی با بارش باران و جریان‌های مرطوب در اتمسفر می‌تواند از شدت آن کاسته شود. در مقیاس‌های زمانی ماهانه تا سالانه، الگوهای اقلیمی وسیع‌تر، رطوبت و گرما را در اطراف سیاره جابه‌جا می‌کنند. بررسی این سیستم‌ها با مشاهدات ماهواره‌ای به محققان فرصت می‌دهد تا بتوانند مدل‌های کامپیوتری برای پیش بینی آب و هوا بسازند. با کمک این مدل‌ها می‌توانند پیش‌بینی کنند که فصل آتش‌سوزی پیش رو در یک منطقه مشخص، سبک، متوسط یا شدید است.
یکی از مهم‌ترین شاخص‌ها، دمای سطح دریا در اقیانوس آرام است که نوسان جنوبی ال‌نینو را کنترل می‌کند.
راندرسون با همکاری مورتون و سایر محققان روی ارتباط بین رویدادهای ال نینو و فصل آتش‌سوزی در آمریکای جنوبی، آمریکای مرکزی و بخش‌هایی از آمریکای شمالی، اندونزی، جنوبی شرقی آسیا و نواحی استوایی آسیا تحقیق کرده است. او می‌گوید:
«نوسان جنوبی ال‌نینو که به اختصار انسو (ENSO) نامیده می‌شود یکی از بزرگترین محرک‌های فعالیت‌های مرتبط با آتش در چند قاره است. بارش‌ها قبل از فصل آتش و در جریان فصل آتش‌سوزی با استفاده از دمای سطح دریا قابل پیش‌بینی است. این دما با ماهواره‌های NOAA توسط ناسا اندازه‌گیری می‌شود.»
راندرسون ادامه می‌دهد که اکنون برنامه‌هایی برای گسترش قابلیت این پیش‌بینی‌ها در سطح جهانی و در مناطقی که تحت تاثیر سایر تغییرات دمایی اقلیم اقیانوسی و سایر شاخص‌ها قرار دارند، در حال اجرا است.
عوامل انسانی
در مطالعه روندهای طولانی مدت ایجاد آتش‌سوزی، نحوه مدیریت زمین‌ها توسط بشر به اندازه سایر عوامل تاثیرگذار و قابل توجه است. در سطح جهانی، برخی از مناطق روی زمین همیشه در معرض آتش‌سوزی قرار دارند و بیشتر این آتش‌سوزی‌ها توسط مردم ایجاد می‌شوند. این کار ممکن است تصادفی در زمین‌های بایر صورت بگیرد یا با اهداف خاص مثلا پاک کردن زمین‌ها یا سوزاندن زمین‌های کشاورزی بعد از برداشت و برای از بین بردن مانده‌های محصولات.
ولی همه آتش‌ها رفتار مشابهی ندارند. رفتار آتش‌ها تحت تاثیر نوع سوختی است که در اختیار دارند و اینکه مردم چطور چشم‌اندازها را تغییر می‌دهند. در حالی که آتش‌سوزی‌ها در جنگل‌های عرض‌های جغرافیایی شمالی در حال شدیدتر شدن است، تحقیقات صورت گرفته توسط راندرسون و مورتون نشان داده است که با وجود اینکه شرایط مطلوب آتش فراهم است، تعداد آتش‌سوزی‌ها در اکوسیستم‌ها ساوانا و مرتعی در سراسر دنیا در مجموع در حال کاهش یافتن است. در نتیجه به طور کلی وسعت نواحی سوخته شده، در کل دنیا کاهش پیدا کرده است.
به گفته مورتون، این کاهش به خاطر افزایش حضور انسانی در این مناطق است. مردم در حال ساخت مزارع و جاده در این مناطق هستند که همین مسئله باعث می‌شود مردم با آتش‌سوزی‌های کوچک مبارزه و آن‌ها را کنترل کنند.
به گفته راندرسون: «هم انسان و هم تغییر اقلیم هر دو در کنار هم دو فاکتور مهمی هستند که آتش‌سوزی‌ها را در سراسر دنیا شکل می‌دهند. در واقع همیشه تنها یک فاکتور، در این زمینه دخیل نیست.»
عواقب و تاثیرات آتش‌سوزی‌ها
همانطور که انسان و اقلیم هر دو در آتش‌سوزی دخیل هستند، آتش هم بر هر دو تاثیر متقابل دارد.
مقاله‌های مرتبط:
برای بشر، فراتر از از دست دادن زندگی و اموال که اولین تاثیر آتش‌سوزی است، عواقب دیگری هم وجود دارد. دود ناشی از آتش‌سوزی یکی از عوامل آسیب‌زا برای سلامتی انسان است به خصوص وقتی ذرات دوده وارد ریه می‌شود. قرار گرفتن طولانی مدت در معرض دود آتش با نرخ بالای ابتلا به بیماری‌های دستگاه تنفسی و مشکلات قلبی در ارتباط است.
به گفته راندرسون دود حاصل از آتش‌سوزی با وزش باد تا کیلومترها دورتر از آتش می‌رود و بر افراد بیشتری تاثیر می گذارد. آتش یک تهدید بزرگ برای کیفیت آب محلی است و همینطور از دست دادن پوشش گیاهی، مشکلاتی مثل فرسایش و گل آلود شدن آب ها را به دنبال دارد. این مشکلات در کالیفرنیا شرایط سختی را ایجاد کرده است.
به گفته مورتون آتش‌سوزی‌ها بر اقلیم هم تاثیرگذار هستند. آتش به طور مستقیم و غیرمستقیم میزان انتشار کربن را به جو زمین افزایش می‌دهد. آتش وقتی در حال سوختن است کربن موجود در درخت‌ها یا خاک را آزاد می کند. در برخی مناطق مثل کالیفرنیا یا آلاسکا، این مشکل حادتر می‌شود چون درختان مرده هم به سرعت تجزیه می‌شوند؛ فرایندی که در جنگل‌ها طی سال‌های طولانی اتفاق می‌افتد.
علاوه بر انتشار کربن هم‌زمان با تجزیه شدن، درختان مرده با آتش‌سوزی دیگر به عنوان مخزن کربن عمل نمی‌کنند.
راندرسون و همکارانش بعد از تحقیق در مناطقی مثل اندونزی کشف کردند که سن رادیوکربن آزاد شده از آتش پوده (peat fire) حدود ۸۰۰ سال است. این کربن‌ها به گازهای گلخانه‌ای جو این منطقه اضافه می‌شوند و گرمایش جهانی را به دنبال دارند. پوده یا تورب، توده متراکم قهوه‌ای تا سیاه‌رنگ خزه‌ها و گیاهانی است که به طور ناقص تجزیه شده‌اند.
در اکوسیستم‌های جنگلی شمالی و اکوسیستم قطبی، آتش، کربن ارگانیک موجود در خاک را می‌سوزاند و ذوب شدن خاک منجمد را تسریع می‌کند. این فرایند، گازهایی مثل متان و سایز گازهای گلخانه‌ای را آزاد می‌کند. خاک منجمد، زمین دائما یخ‌بسته و لایه همیشه‌منجمد خاک است که معمولا در نواحی قطبی و نیمه‌قطبی یافت می‌شود.
موضوع دیگری که مورد تحقیق گرفته است، تاثیرات ترکیبی ذرات معلق موجود در هوا ناشی از آتش‌سوزی، در اتمسفری اقلیم‌های منطقه‌ای است.
ذرات معلق ناشی از آتش‌سوزی می‌توانند به اندازه دوده، تیره‌رنگ باشند. این ذرات معمولا کربن سیاه نامیده می‌شوند و زمانی که در هوا معلق هستند، گرما را از تابش نور خورشید جذب می‌کنند. وقتی این ذرات روی زمین قرار می‌گیرند باعث تسریع ذوب شدن خاک منجد می‌شوند.
این فرایند هم در دمای هوای محلی تاثیرگذار است و هم در چرخه آب.
سایر ذرات معلق موجود در هوا ناشی از آتش‌سوزی که رنگ روشنی دارند، نور خورشید را بازتاب می‌دهند و به طور بالقوه تاثیر خنک‌کنندگی دارند اگر در اتمسفر باقی بمانند.
به گفته راندرسون، این ذرات معلق چه تیره باشند چه روشن، روی ابرها تاثیر می‌گذارند و تشکیل قطرات باران را سخت‌تر می کنند. در نتیجه، بارش کاهش پیدا می‌کند و خشکی نتیجه کاهش بارش باران است.
آتش از هر نوعی که باشد، می‌تواند مناظر و اتمسفر را تغییر شکل دهد به نحوی که تغییرات آن تا چند دهه باقی می‌ماند. اطلاع داشتن از تاثیرات کوتاه مدت و بلندمدت آن‌ها، نیازمند مجموعه اطلاعاتی در سطح جهانی و بلندمدت است. آمار و اطلاعاتی که آتش‌سوزی‌ها را مرتبا پیگیری می‌کند؛ از زمان تشخیص تا دامنه گسترش نواحی سوخته و همچنین ردیابی و دنبال کردن دود حاصل از آتش‌سوزی‌ها در اتمسفر و همینطور بررسی تغییرات ایجاد شده در الگوهای بارش.
به گفته راندرسون هر چقدر که هوای زمین گرم‌تر می‌شود، تکرار رویدادهای شدید شبیه به آتش‌سوزی جنگل‌ها، بیشتر می‌شود. بررسی دقیق و شناخت آتش‌سوزی‌های بزرگ بسیار ضروری است و این کار با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای امکان‌پذیر است. ما ابزارهایی داریم تا بتوانیم این داده‌ها را در دنیایی گرم‌تر، با موفقیت مدیریت و بررسی کنیم.
دیدگاه