Мільйони гектарів лісу постраждали від наймасштабніших за всю історію Австралії пожеж. Дощі, які почалися після цього, допомогли приборкати стихію. Вчені вважають, що хмари диму від лісів у полум’ї сягають стратосфери, розносяться по всій земній кулі і можуть викликати глобальні зміни клімату.
Гаряче літо 2019-го
З початку XX століття температура повітря в Австралії підвищилася приблизно на один градус Цельсія. Сильніше теплішає тільки в Арктиці. Але Південний материк у принципі відрізняється жарким кліматом, там часто трапляються посухи, а щорічні лісові пожежі — норма.
Моделювання ситуації показує: чим гарячіший клімат, тим частіше і сильніше природні пожежі у всьому світі. Австралія — в зоні ризику. Нинішня біда прийшла слідом за рекордно спекотним роком, тривалими хвилями тепла, засухами, дефіцитом дощів.
Цього разу все було набагато гірше, ніж у 2009 році, коли повітря в Мельбурні розпеклося до 46,4 градуса. Цю неділю, 7 лютого (у Південній півкулі в цей час літо) — назвали чорним: місто оповив щільний смог.
Нинішні пожежі зруйнували сотні домогосподарств, знищили цілі популяції диких тварин, коали втратили частину споконвічних місць проживання, є людські жертви. Економічний збиток від катастрофи величезний, особливо якщо врахувати непрямі наслідки для здоров’я людей і екології.
Як пишуть вчені Університету Монаш в Мельбурні, під час лісових пожеж підвищується ризик загострень хвороб легенів, астми, інфекцій дихальних шляхів. Можливо, є зв’язок зі зростанням числа серцево-судинних і очних захворювань, психічних розладів, ускладнень під час пологів. Пряма небезпека виходить від вдихання ультрадисперсних частинок сажі розміром 2,5 і десять мікрометрів, ефективного захисту від яких не створено.
Пожежа в лісі Bunyip Sate в Австралії. 7 лютого 2009
Підігрів стратосфери
Повітря з нижніх шарів атмосфери не проникає в стратосферу з-за тропопаузи, де занадто крутий градієнт температури. Тільки під час сильних вулканічних вивержень стовп попелу здатний подолати бар’єр і досягти нижнього шару стратосфери на висоті від 11 до 25 кілометрів. Там частинки перемішуються і розносяться по всій земній кулі.
Довгий час вважалося, що сажа від лісових пожеж не проходить через тропопаузу і циркулює десь невисоко, поблизу джерела викиду. До кінця XX століття накопичилося достатньо фактів, щоб спростувати цю точку зору. Один з них — пожежі в Австралії 2009 року.
Вчені з Університету Ла Троба (Мельбурн), аналізуючи дані шведського супутника “Одін”, показали, що стовп диму піднявся на висоту 17-19 кілометрів через тиждень після початку пожеж. Продукти горіння циркулювали навколо планети на широті тропіків протягом шести тижнів.
Це явище вчені пояснюють тим, що лісові пожежі — вогнище відкритого вогню, звідки, як від багаття, нагору піднімається величезна маса диму. Там вона остигає і, піднявшись ще вище, утворює хмару — її називають пірокумулятивною (PyroCb). Вона продовжує набирати висоту завдяки внутрішнім конвективним потокам і перетворюється в грозову хмару. Дощі можуть і не піти, а блискавки служать причиною нових займань.
Особливо потужні пірокумулятивні хмари здатні проникнути в стратосферу і подорожувати по всій півкулі. Наприклад, вчені з Томська виявили над Сибіром сліди лісових пожеж, що палахкотіли в Канаді в червні 1991 року. В цьому їм допомогли дані лідарів — лазерних приладів, які аналізують склад повітря. Цікаво, що хмари сажі від цих пожеж досягли стратосфері Європи навіть раніше аерозолів від виверження вулкана Пінатубо на Філіппінах. До речі, його еруптивна колона (стовп пірокластичного матеріалу) досягав 21 кілометра.
- Запаси ґрунтових вод можуть не відновитися після посухи
- Світове споживання сировини досягло рекордних 100 млрд тонн на рік
- Дубай переходить на «зелений» цемент
У 2002 році, пишуть автори статті, в США спостерігали 17 пірокумулятивних хмар від пожеж, частина яких досягла нижньої стратосфери.
Перетворення пірокумулятивної хмари від лісової пожежі в грозову
Спадщина ядерної війни
Пірокумулятивні хмари вносять до моделювання клімату планети елемент невизначеності. У зв’язку з цим вчені з США пропонують вдатися до комп’ютерних симуляцій, призначених для опису ядерної війни.
- Знайдений білок, який змінює форму рослин
- Виявлено мікроб, здатний зупинити малярію
- У центрі ядра Землі відкрили незвичайне міні-ядро
Для прикладу вони взяли лісові пожежі 12 серпня 2017 року в Північній Америці. Згідно зі супутниковими даними, в цей день стовп диму піднявся на 12 кілометрів, і за пару тижнів аерозольний шар продуктів горіння був виявлений вже на висоті 23 кілометрів. У наступні місяці дим рознісся в стратосфері по всій Північній півкулі.
Сажа складається з органічного та чорного вуглецю — залишків неповного згоряння біомаси. Ці частинки здатні поглинати сонячну радіацію і нагрівати повітря. Чим більше в хмарі чорного вуглецю, тим вище і швидше вона піднімається, тим повільніше виводиться зі стратосфери.
Моделювання міських пожеж, викликаних ядерними вибухами, показує, що чорний вуглець нагріває повітря, що несе з собою велику кількість водяної пари і руйнує озон в стратосфері. Схоже, що сильні лісові пожежі запускають такий же механізм. У всякому разі, у серпні 2017-го виявили локальні аномалії озону і водяної пари в стратосфері. Вчені пов’язують це з лісами у полум’ї.
Не виключено, що сажа від лісових пожеж, перебуваючи в стратосфері протягом восьми і більше місяців, глобально впливає на клімат. З одного боку, вона може охолоджувати повітря завдяки розсіюванню сонячного випромінювання, як це відбувається в результаті вулканічних вивержень. З іншого, в атмосферу потрапляє величезна кількість CO2 — сильного парникового газу. Звичайно, він входить в природний кругообіг вуглецю на планеті і з часом знову буде поглинений біомасою, з якої взято. Однак є ознаки того, що цей природний баланс може похитнутися, і дуже велика кількість пожеж, посух, відсутність дощів по всьому світу призведе до того, що ліси не зможуть рости так само швидко, як раніше. А надлишок парникових газів в атмосфері посилює її нагрівання.
Пожежі щороку знищують ліси у всіх частинах світла. Зараз доведено, що найбільш сильні з них здатні доставити хмари сажі в нижню частину стратосфери на висоту понад 11 кілометрів. Це може вплинути на клімат усієї Землі
Натхнення: earth-chronicles.ru