Природные пожары в Африке наблюдаются на протяжении тысячелетий. В среднем на пожары на континенте приходится более 50% общей площади возгораний на Земле, и нет никаких признаков того, что это прекратится: сезон мигрирующих через экватор африканских лесных пожаров неуклонно увеличивается. Учёные утверждают, что, наконец, открыли причину нескончаемого природного катаклизма.
Пожар, по сути, подпитывается в своего рода петле обратной связи, поскольку аэрозоли, образующиеся в результате постоянного горения, взаимодействуют с климатом. Этот процесс играет решающую роль в регулировании африканских экосистем, усиливая лесные пожары и прокладывая путь к усилению пожароопасных сезонов в последующие годы, говорится в новом исследовании учёных Технологического института Джорджии.
Аэрозоли - это мельчайшие частицы, которые оказывают большое влияние на климат Земли. Они включают в себя широкий спектр материалов. Помимо антропогенного загрязнения воздуха (например, коричневый смог - это взаимодействие света с аэрозолями), существует множество природных аэрозолей: солёные морские брызги, минеральная пыль, вулканический пепел и дым лесных пожаров.
Климатическая роль аэрозолей в атмосфере сложна. Но новая работа демонстрирует роль, которую они играют в жизненном цикле лесных пожаров в Африке. Исследование, опубликованное в журнале iScience, может иметь важное значение для понимания последствий пожаров и изменения климата в Африке и других регионах планеты, подверженных лесным пожарам.
Раньше мы думали, что аэрозоли оказывают краткосрочное, локализованное воздействие на климат и могут быть эффективно удалены осадками в течение недели. Но в данном исследовании мы показываем, что это не обязательно верно,
- говорит Юхан Ван, профессор Школы наук о Земле и атмосфере и автор нового исследования под названием "Положительная обратная связь с региональным климатом усиливает лесные пожары в Африке".
Лаборатория Вана работает над разгадкой загадок загрязнения атмосферы, и команда кое-что добилась в своих последних исследованиях, раскрывая новые подсказки в изучении лесных пожаров в Африке, где уникальное чередование сухих и влажных сезонов вдоль экватора продлевает срок службы аэрозолей.
По сути, при сочетании лесных пожаров и аэрозолей, вызванных пожарами, воздействие аэрозолей может быть более долгосрочным, растягивающимся на сезоны,
- продолжает Ван, команда которого изобрела инструмент, необходимый для завершения расследования.
Несколько лет назад лаборатория Вана разработала модель обратной связи экосистемы для конкретного региона (RESFire), чтобы дополнить существующую общедоступную модель системы Земли сообщества (CESM). Эта разработка, управляемая Национальным центром атмосферных исследований, представляет собой глобальную климатическую модель с открытым исходным кодом, которая обеспечивает компьютерное моделирование климатической системы Земли. RESFire улучшает возможности моделирования пожаров CESM, помогая исследователям лучше понять сложные взаимодействия пожара, климата и экосистемы, "которые до сих пор не очень хорошо изучены", отмечает Ван, чья команда использовала модель CESM-RESFire для изучения обратной связи с аэрозолями в Африке в новейшем исследовании.
Мы обнаружили, что продление срока службы аэрозолей в Африке происходит за счёт механизма положительной обратной связи,
- указывает учёный.
Аэрозоли могут, по сути, вызвать у облаков "тяжёлый запор", поглощая пар из атмосферы и замедляя рост крупных облачных капель, что затрудняет образование крупных капель в облаках.
Пожарные аэрозоли переносятся из горящих или засушливых регионов во влажные. Это приводит к уменьшению количества осадков и высыханию топливных грузов,
- поясняет Ван.
Выявление механизма положительной обратной связи от провоцирующих пожары аэрозолей в Африке проливает свет на глобальную климатическую обратную связь, связанную с лесными пожарами. Другие исследования показали, что в некоторых прибрежных районах, например, на западе США, дым от пожаров меняет местную пожарную погоду, что приводит к положительным отзывам. В этих прибрежных регионах наблюдаются чётко выраженные пожароопасные сезоны, и эскалация, вызванная обратной связью с аэрозолями, не сохраняется и в следующем пожароопасном сезоне.
Африка - другая. Положительная обратная связь с изменением регионов пожаров и преобладающими ветрами влияет здесь на текущий сезон и усиливает пожары в последующем сезоне. Сезон пожаров в Африке увеличился на 40% за последние четыре десятилетия, а это означает, что могут произойти изменения в распределении и изменчивости выгоревших площадей.
Хорошая новость заключается в том, что этот механизм является самодостаточным. В него даже заложена некоторая устойчивость. Вопрос в том, что происходит в условиях устойчивого глобального изменения климата. Мы знаем, что механизм, лежащий в основе этой естественной системы лесных пожаров, зависит от текущего состояния атмосферы,
- утверждает Ван.
Механизм положительной обратной связи подразумевает, что более тёплый и сухой климат, вероятно, приведёт к более устойчивым пожарам в Африке в будущем, пишут исследователи и заключают:
Систематическая обратная связь между пожарами и климатом может также присутствовать в других пожароопасных тропических регионах и имеет значительные последствия для понимания воздействия пожаров и изменения климата на людей и растения.