Zmiana klimatu a rekordowe pożary w Kalifornii

Ostatnie pożary w Kalifornii nie schodzą z łam mediów. Nic dziwnego – we wciąż trwającym (17.11.2018), najbardziej destrukcyjnym w historii stanu pożarze Camp Fire, potwierdzono już śmierć 71 osób, a ponad 1000 jest zaginionych – wiele z nich najprawdopodobniej też straciło życie. Podkreślmy: to nie dzieje się gdzieś w biednym kraju, w którym nie ma systemów ostrzegawczych czy zabezpieczeń i służb przeciwpożarowych; to dzieje się w Stanach Zjednoczonych, w bogatej Kalifornii. Co więcej, kalifornijski sezon pożarów tradycyjnie kończył się w październiku, obecne pożary są tym bardziej nietypowe. Odnośnie tego, czy to przypadek, czy nowa rzeczywistość, gubernator Kalifornii, Jerry Brown nie miał wątpliwości: „This is the new abnormal” („To nowa nienormalność”).

To nie przypadkowa fluktuacja, pojedyncze wydarzenie czy szczególny sezon. Rok 2017 był najbardziej kosztownym i najbardziej niszczycielskim sezonem pożarów w historii Kalifornii. Pożar Mendocino, który w lipcu 2018 roku zniszczył ponad 1850 km² był największym w historii stanu – pobił poprzedni rekord aż o 60 procent [aktualizacja: kolejny rekord padł w 2020]. Sześć z dziesięciu najbardziej niszczycielskich pożarów w Kalifornii, miało miejsce zaledwie w ciągu trzech ostatnich lat.

Tweety prezydenta Trumpa sugerujące, że przyczyną kalifornijskich pożarów jest niewłaściwa gospodarka leśna oraz grożące wstrzymaniem finansowania federalnego pomijają kluczowy aspekt sytuacji. Sposób zarządzania lasami może mieć wpływ na ich podatność na pożary, jednak gdyby nie zmiana klimatu, tak katastrofalne pożary nie miałyby miejsca, z wielu powodów:

• Wysokie temperatury prowadzą do wysuszenia roślinności i gleby, dając tym samym pożarom więcej paliwa;
• Zmiana klimatu powoduje skracanie się pory deszczowej w Kalifornii, dodatkowo przyczyniając się do wysuszania roślinności oraz wydłużając sezon pożarów;
• Zmiana klimatu wzmacnia wiatry Santa Ana rozniecające szczególnie niebezpieczne pożary;
• Szybsze ocieplanie się wysokich szerokości geograficznych powoduje zwalnianie prądu strumieniowego i jego zwiększone meandrowanie, prowadzące do tworzenia się długo utrzymujących się warunków pogodowych. U wybrzeży Kalifornii utrzymuje się wyż, odchylający na północ wilgotne masy powietrza znad Pacyfiku, które w innym przypadku przyniosłyby deszcze, zapobiegające wybuchom i rozprzestrzenianiu się pożarów.

Coraz bardziej sucho i upalnie

Globalne ocieplenie powoduje wzrost temperatury. Okres ostatnich pięciu lat (od 2014 do 2018 r.) był najgorętszym w historii Kalifornii. Sytuacja ta ten prowadzi do wzmożonego wyparowywania wody z roślin i gleby, a przez to ich wysychania.

Zmiany intensywności opadów oraz miejsc i terminów ich występowania, powodowane przez zmianę klimatu, nasilają problemy. Północna Kalifornia otrzymała w tym sezonie tylko ok. 25 mm deszczu, co odpowiada około jednej piątej normalnego opadu. Jak sugerują badania naukowe (Swain i in., 2018), pora deszczowa w Kalifornii będzie coraz bardziej skoncentrowana w miesiącach zimowych – od grudnia do lutego. Miesiące wiosenne i jesienne będą coraz bardziej suche, co oznacza, że sezon zagrożenia pożarami będzie rozpoczynał się wcześniej i trwał dłużej.

W rezultacie, po wielu miesiącach suszy, można spodziewać się warunków sprzyjających ekstremalnym pożarom. Jak zauważył Swain w swojej wypowiedzi na temat ostatnich pożarów:

Gdyby północna Kalifornia otrzymała tegorocznej jesieni mniej więcej typową ilość opadów (około 100-125 mm w. deszczu w pobliżu miejsca wybuchu pożaru CampFire), gwałtowne zachowanie ognia i wstrząsająca tragedia w Paradise prawie na pewno nie miałyby miejsca.

W tych gorętszych i bardziej suchych warunkach pożary stały się bardziej rozległe, a ich rozprzestrzenianie szybsze, przez co powodują dużo więcej szkód i są znacznie trudniejsze do opanowania.

Silniejsze wiatry Santa Ana

Już w 2006 roku, w opublikowanym w Geophysical Research Letters artykule (Miller i Schlegel, 2006) pokazano, że globalne ocieplenie doprowadzi do wzmocnienia wiatrów Santa Ana (spływów suchego powietrza z pustyń w głębi lądu poprzez przełęcze gór Sierra Nevada) w tak dużym stopniu, że wydłuży to sezon pożarów w południowej Kalifornii na miesiące zimowe. Pożary podczas epizodów wiatrów Santa Ana przynoszą szczególnie wysokie straty finansowe ze względu na prędkość, z jaką rozprzestrzeniają się w kierunku obszarów miejskich. Tragicznym przykładem jest obecny (listopad 2018) Woolsey Fire wokół Malibu i Thousand Oaks.

Według badania z 2015 roku, opublikowanego w Environmental Research Letters (Jin i in., 2015), w rezultacie powodowanego przez globalne ocieplenie wzrostu temperatury oraz bardziej suchych i wietrznych warunków, obszar, wypalany przez pożary w południowej Kalifornii, zwiększy się o 70% rocznie do połowy stulecia.

Zmiany prądu strumieniowego

Coraz więcej badań eksponuje też następstwa konsekwencje innego, wpływającego na wzorce pogodowe mechanizmu, związanego z szybkim ocieplaniem się Arktyki i wpływem tego na częstotliwość występowania ekstremów pogodowych: zmian w zachowaniu prądu strumieniowego.

Prąd strumieniowy i związany z nim tzw. „front polarny” oddziela zimne wilgotne powietrze na północy od ciepłego, suchego powietrza na południu. Wiatr prądu strumieniowego nie wieje wprost z zachodu na wschód, lecz zakrzywia się, co jest związane z tzw. falami Rossby’ego. Ponieważ Arktyka ogrzewa się szybciej od niższych szerokości geograficznych, różnica temperatury pomiędzy północą a południem maleje, a prąd strumieniowy zaczyna zwalniać i silniej meandrować, sięgając dalej na południe i północ. W efekcie wyciągnięte daleko na północ czy południe jęzory odpowiednio ciepłego lub chłodnego powietrza, dłużej niż kiedyś utrzymują się nad danym obszarem.

W efekcie u wybrzeży Kalifornii coraz częściej formuje się uporczywy wyż. Podczas suszy w latach 2012-2016 – najgorszej w Kalifornii od ponad tysiąclecia – ten wyż był szczególnie trwały. Podobny układ ciśnienia ma miejsce obecnie.

Wyż odchyla na północ masy wilgotnego powietrza, które inaczej docierałyby nad ląd znad Pacyfiku. Prowadzi to do przedłużania się pory suchej. W artykule z zeszłego roku (Cvijanovic i Santer, 2017) przedstawione zostały kolejne dowody na związek między zanikiem lodu w Arktyce a formowaniem się takich obszarów wysokiego ciśnienia nad Pacyfikiem. W swoim najświeższym opracowaniu Mann i współpracownicy (2018) oszacowali, że (zależnie od przyszłych emisji gazów cieplarnianych), częstość pojawiania się takich blokad atmosferycznych może się do końca stulecia potroić.

Wyraźne dowody na związek pożarów ze zmianą klimatu

Zidentyfikowano już wiele mechanizmów, poprzez które powodowane przez nas globalne ocieplenie nasila kalifornijskie pożary. W raporcie specjalnym opublikowanym przez Amerykańskie Towarzystwo Meteorologiczne w 2015 r. stwierdzono, że „wzrost zagrożenia pożarowego w Kalifornii wynika ze zmian klimatycznych wywołanych przez człowieka”. Jak pokazała analiza z 2016 roku (Abatzoglou i Williams, 2016) w ciągu ostatnich 30 lat w wyniku zmiany klimatu obszar objęty co roku pożarami w zachodnich Stanach Zjednoczonych podwoił się.

Jednocześnie media masowo ignorują związek pożarów ze zmianą klimatu. W USA, w miesiącu katastrofalnych pożarów, związek ten został zauważony jedynie w 3,7% telewizyjnych audycji informacyjnych poruszających temat pożarów.

Wraz z postępującym ocieplaniem klimatu i przesuwaniem się stref klimatycznych, możemy spodziewać się coraz częstszych i poważniejszych pożarów lasów, nie tylko w Kalifornii, ale też i w bliskich nam okolicach, również w Polsce.

Więcej na temat pożarów przeczytasz w naszych artykułach Pożary i zmiana klimatu – „to skomplikowane” oraz Tajga płonie. Coraz częściej.

Marcin Popkiewicz na podst. The many ways climate change worsens California wildfires, California wildfires: The day Paradise burned down, konsultacja merytoryczna prof. Szymon P. Malinowski