Vedci postupne odkrývajú doteraz neznáme prepojenia na globálny klimatický systém.
Lesný požiar. Zdroj: iStockphoto.com
Dym z rozsiahlych lesných požiarov v Kanade prenikol už nad Atlantický oceán a smeruje k Európe. Rekordná vlna horúčav prispela k vzniku rekordných požiarov, ktoré za iných okolností horia až v priebehu letných mesiacov. Fenomény spojené s horením vegetácie intenzívne zamestnávajú vedcov, pretože majú rozmanité a ďalekosiahle dôsledky. Nečakaný vplyv austrálskych lesných požiarov odhaľuje aj nová štúdia.
Storočie lesných požiarov?
Keď sa v roku 2016 plamene šírili na dovtedy pomerne neznáme mesto Fort McMurray v kanadskej provincii Alberta na brehu rieky Athabaska, išlo o požiar, aký nikto v tejto oblasti dovtedy nezažil. Jeho ničivá sila bola nevídaná a zanechal stopy v každom, kto ho bezprostredne zažil. Budovy sa doslova vyparovali zo zeme a vyzeralo to tak, akoby ju niekto polial benzínom. Apokalyptickú víziu desiatky metrov vysokých plameňov a čierneho dymu dokresľovala skutočnosť, že miestna komunita zbohatla vďaka ťažbe ropných pieskov a ťažkej ropy. Išlo o najdrahšiu „prírodnú“ katastrofu v moderných dejinách Kanady, ktorej škody boli vyčíslené na viac ako 9 miliárd dolárov.
V roku 2017 požiare v kanadskej Britskej Kolumbii a v štáte Washington uvoľnili dym vo forme oblakov typu pyrokumulonimbus vysoko do atmosféry na piatich lokalitách naraz. K takýmto udalostiam, keď dym z požiarov vytvára vysoko v atmosfére vlastné oblaky, dochádza extrémne zriedkavo. O rok neskôr zasiahlo kalifornské mesto Redding ohnivé tornádo, ktorého ničivú silu odhadli odborníci podľa vzniknutých škôd na tretí stupeň upravenej Fujitovej škály (EF-3). John Vaillant, autor knihy Ohnivé počasie: skutočný príbeh z teplejšieho sveta, porovnáva účinky tornáda so zhodením atómovej bomby na Nagasaki.
Extrémnych fenoménov spojených s lesnými požiarmi pribúda a vedci postupne odkrývajú doteraz neznáme prepojenia na globálny klimatický systém. Experti varujú, že vstupujeme do storočia takzvaného pyrocénu, ktorého charakter bude čoraz viac určovať práve pôsobenie veľkých požiarov a ich následkov.
Vplyv na cirkuláciu oceánov
Rozhodujúci vplyv na krátkodobé zmeny a prirodzenú premenlivosť teploty oceánov a atmosféry má takzvaná Južná oscilácia El Niño (ENSO). Jej príčina spočíva vo výmene teplej a studenej vody svetového oceánu a typicky sa prejavuje v 4- až 7-ročných cykloch. Pozitívna (teplejšia) ENSO fáza je známa ako El Niño, zatiaľ čo negatívna (chladnejšia) fáza má názov La Niña.
V súčasnosti sa svet nachádza v neutrálnej fáze a tento rok experti očakávajú vyvrcholenie stredne silného až silného javu El Niño. Teplota vody najmä pri pobreží Južnej Ameriky v rovníkovej oblasti Tichého oceánu už teraz narástla v porovnaní s normálom o niekoľko stupňov Celzia. Tieto zmeny výrazne ovplyvňujú výkyvy počasia v mnohých oblastiach sveta. Spôsobujú veľké problémy ekosystémom aj poľnohospodárom a prinášajú aj ekonomické škody na infraštruktúre. Vedci investujú veľké zdroje do správnej predpovede ENSO, aby bolo možné škody aspoň minimalizovať, keď im už nevieme zabrániť.
Búrka na pobreží počas fenoménu La Niña. Zdroj: iStockphoto.com
V rokoch 2020 až 2022 bol svet svedkom pomerne nevídaného stavu, keď nasledovali tri po sebe idúce silné javy La Niña. Stalo sa to po prvý raz v tomto tisícročí a od začiatku historických záznamov od roku 1950 iba tretí raz. Stálo za týmto fenoménom niečo iné než len prirodzená cirkulácia oceánskych prúdov? Túto otázku si položila trojica výskumníkov pod vedením Johna Fasulla z Národného centra pre výskum atmosféry (NCAR) v Boulderi v štáte Colorado. Výsledky ich štúdie publikoval prestížny časopis Science Advances.
Požiare výrazne ovplyvňujú atmosféru aj oceány
V lete na prelome rokov 2019 až 2020 postihli Austráliu požiare katastrofálneho rozsahu. Horeli aj oblasti typicky vlhkých oblastí, ktoré na požiare nie sú prispôsobené, lebo v minulosti tam k nim nedochádzalo. „Veľa ľudí najmä vďaka pandémii zabudlo na austrálske požiare, ale systém Zeme má dlhú pamäť a následky požiarov pretrvali roky,“ komentoval výsledky štúdie v tlačovej správe NCAR John Fasullo.
Predošlý výskum v tejto oblasti ukázal, že veľké sopečné výbuchy na južnej pologuli, keď sa sopečný prach dostane do stratosféry, môžu zvýšiť pravdepodobnosť výskytu javu La Niña. Deje sa to preto, lebo veľké množstvo aerosólových častíc odráža slnečné žiarenie, a tým oceány ochladzuje. Aj pri horení vegetácie sa do atmosféry uvoľňujú pevné častice (POH – primárna organická hmota; ide o širokú škálu aerosólov alebo ich prekurzorov), ktoré bránia prechodu slnečného žiarenia a prispievajú k ochladeniu atmosféry. Pomocou simulácie klimatického modelu vedci ukázali, aký veľký tento efekt bol.
Simulovaný vývoj množstva častíc POH na južnej pologuli (A) bez lesných požiarov (kontrola, sivá čiara) a s nimi (AF, čierna čiara); (B) ich priestorové rozloženie; (C) vývoj zmeny radiačnej bilancie vyjadrenej ako rozdiel medzi severnou a južnou pologuľou; (D) žiarenie na povrchu atmosféry na južnej pologuli (slnečné žiarenie – čierna čiara, dlhovlnné – tenká čiara). Sivé oblasti znázorňujú neistoty v rámci opakovaných simulácií klimatického modelu CESM2. Zdroj: Science Advances
Prísun veľkého množstva dymu, ktorý v krátkom čase prenikol vysoko do atmosféry, spôsobil nárast odrazivosti (albeda) oblačnosti, zvýšenie obsahu vody v oblakoch, pokles špecifickej vlhkosti na povrchu (vodnej pary) a pokles povrchovej teploty. Inými slovami, zmeny mikrofyzikálnych vlastností oblakov pôsobením aerosólov mali za následok významný pokles slnečného žiarenia dopadajúceho na povrch oceánu, a tým aj zníženie jeho teploty. Zaujímavosťou výskytu tretieho opakovania javu La Niña bolo to, že predpovedné modely ju až do poslednej chvíle neočakávali a ani neboli splnené podmienky, ktoré predchádzali tomuto vzácnemu fenoménu v minulosti. Štúdia naznačuje, že ochladenie atmosféry a pevniny navodili prostredníctvom špecifických mechanizmov na rozdiel od cirkulácie oceánskych prúdov podmienky vhodné na vznik javu La Niña.
Svetlejšia oblačnosť ochladila a vysušila vzduch pri pobreží Peru a to spôsobilo zmenu prúdenia vzduchu s konečným výsledkom ochladenia povrchovej vody oceánu v tropickej oblasti Tichého oceánu, kde La Niña vzniká.
Okrem lepšieho pochopenia vzájomne previazaných procesov, ktoré môžu spôsobiť zmenu ENSO, pomáha tento výskum lepšie predpovedať príchod javu La Niña a s ňou spojených javov. Zároveň zdôrazňuje, že pri predpovediach je nevyhnutné používať modely systému Zeme, ktoré v sebe obsahujú procesy odohrávajúce sa nielen v atmosfére, ale aj v oceánoch. Ukazuje sa, že nemožno zanedbať ani realistický odhad množstva emisií z požiarov, a to v rámci sezóny i v dlhodobých scenároch. Súčasná generácia klimatických modelov v sebe nezahŕňa možnosť nárastu lesných požiarov následkom otepľovania – prognózy cirkulácie ENSO tak môžu byť skreslené. Zahrnutie tejto spätnej väzby do modelov je podľa Johna Fasulla veľmi dôležité, preto je jedným z cieľov jeho tímu.
Zdroj: Science Advances
(af)
