Toen de Thomas Fire in december 2017 door de provincies Ventura en Santa Barbara raasde, Daniëlle Touma, destijds een aardwetenschappelijk onderzoeker aan Stanford, stond versteld van de ernst ervan. Brandend voor meer dan een maand en verzengende 440 vierkante mijl, de brand werd toen beschouwd als de ergste in de geschiedenis van Californië.

Zes maanden later verbeterde de Mendocino Complex Fire dat record en veroverde 717 vierkante mijl in drie maanden. Recordbrekende bosbranden in Californië zijn sindsdien de norm, met vijf van de top 10 die alleen al in 2020 plaatsvinden.

De verontrustende trend leidde tot enkele vragen bij Touma, die nu een postdoctoraal onderzoeker is aan de Bren School for Environmental Science &Management van UC Santa Barbara.

"Klimaatwetenschappers wisten dat er een klimaatsignaal in zat, maar we begrepen de details ervan niet, " zei ze over de overgang naar een klimaat dat meer ideaal is voor bosbranden. Hoewel onderzoek al lang heeft uitgewezen dat antropogene activiteit en haar producten, inclusief de uitstoot van broeikasgassen, biomassa verbranden, industriële aerosolen (ook wel luchtvervuiling genoemd) en veranderingen in landgebruik verhogen het risico op extreem brandweer, de specifieke rollen en invloeden van deze activiteiten was nog onduidelijk.

Tot nu. In de eerste studie in zijn soort, Touma, met collega Bren School-onderzoeker Samantha Stevenson en collega's Flavio Lehner van Cornell University en het National Center for Atmospheric Research (NCAR), en Sloan Coats van de Universiteit van Hawaï, hebben concurrerende antropogene invloeden op extreem brandweerrisico in het recente verleden en in de nabije toekomst gekwantificeerd. Door de effecten van die door de mens veroorzaakte factoren te ontrafelen, konden de onderzoekers de rol van deze activiteiten ontrafelen bij het genereren van een steeds brandvriendelijker klimaat over de hele wereld en het risico van extreem brandweer in de komende decennia.

Hun werk verschijnt in het tijdschrift Natuurcommunicatie .

"Door de verschillende onderdelen van deze scenario's van toekomstige klimaatverandering te begrijpen, we een beter idee kunnen krijgen van de risico's die aan elk van die onderdelen zijn verbonden, omdat we weten dat er in de toekomst onzekerheden zullen zijn, "Zei Stevenson. "En we weten dat die risico's ook op verschillende plaatsen ongelijk zullen worden uitgedrukt, zodat we beter voorbereid kunnen zijn op welke delen van de wereld kwetsbaarder zijn."

Warm, Droog en winderig

"Om een ​​wildvuur te laten ontbranden en verspreiden, je hebt geschikte weersomstandigheden nodig - je hebt warme, droge en winderige omstandigheden, " zei Touma. "En wanneer deze omstandigheden het meest extreem zijn, ze kunnen echt grote, ernstige branden."

Met behulp van state-of-the-art klimaatmodelsimulaties die beschikbaar zijn bij NCAR, analyseerden de onderzoekers het klimaat onder verschillende combinaties van klimaatinvloeden van 1920-2100, waardoor ze individuele effecten en hun impact op extreem brandweerrisico's kunnen isoleren.

Volgens de studie, De uitstoot van broeikasgassen die warmte vasthouden (die tegen het midden van de eeuw snel begon toe te nemen) is de belangrijkste oorzaak van temperatuurstijgingen over de hele wereld. Tegen 2005, emissies verhoogden het risico op extreem brandweer met 20% ten opzichte van pre-industriële niveaus in het westen en oosten van Noord-Amerika, de Middellandse Zee, Zuidoost-Azië en de Amazone. De onderzoekers voorspellen dat in 2080, de uitstoot van broeikasgassen zal naar verwachting het risico op extreme natuurbranden met ten minste 50% verhogen in het westen van Noord-Amerika, Equatoriaal Afrika, Zuidoost-Azië en Australië, terwijl het verdubbelt in de Middellandse Zee, Zuid-Afrika, oostelijk Noord-Amerika en de Amazone.

In de tussentijd, verbranding van biomassa en veranderingen in landgebruik hebben meer regionale effecten die de door broeikasgassen aangedreven opwarming versterken, volgens de studie - met name een toename van 30% van het extreme brandweerrisico boven de Amazone en het westen van Noord-Amerika in de 20e eeuw, veroorzaakt door verbranding van biomassa. Veranderingen in landgebruik, de studie vond, verhoogde ook de kans op extreem brandweer in West-Australië en de Amazone.

Beschermd door vervuiling?

De rol van industriële aerosolen is in de 20e eeuw complexer geweest, daadwerkelijk het risico op extreem brandweer met ongeveer 30% verminderen in de Amazone en de Middellandse Zee, maar het met ten minste 10% versterken in Zuidoost-Azië en West-Noord-Amerika, vonden de onderzoekers.

"(Industriële aerosolen) verhinderen dat een deel van de zonnestraling de grond bereikt, "Zei Stevenson. "Dus hebben ze de neiging om een ​​verkoelend effect op het klimaat te hebben.

"En dat is een deel van de reden waarom we deze studie wilden doen, " vervolgde ze. "We wisten dat iets de opwarming van de broeikasgassen in zekere zin compenseerde, maar niet de details van hoe die compensatie in de toekomst zou kunnen doorgaan."

Het verkoelende effect kan nog steeds aanwezig zijn in regio's zoals de Hoorn van Afrika, Midden-Amerika en de noordoostelijke Amazone, waar aerosolen niet zijn teruggebracht tot pre-industriële niveaus. Aerosolen kunnen nog steeds concurreren met de opwarming van de broeikasgassen in de Middellandse Zee, westelijk Noord-Amerika en delen van de Amazone, maar de onderzoekers verwachten dat dit effect tegen 2080 over het grootste deel van de wereld zal verdwijnen, als gevolg van opruimingsinspanningen en de toegenomen door broeikasgassen veroorzaakte opwarming. Oost-Noord-Amerika en Europa zullen waarschijnlijk eerst de opwarming en het drogen als gevolg van aerosolreductie meemaken.

Zuidoost-Azië ondertussen, "waar de uitstoot van aerosolen naar verwachting zal voortduren, " kan een verzwakking van de jaarlijkse moesson zien, drogere omstandigheden en een toename van extreem brandweer. risico.

"Zuidoost-Azië vertrouwt op de moesson, maar aerosolen veroorzaken zoveel afkoeling op het land dat het zelfs een moesson kan onderdrukken, " zei Touma. "Het is niet alleen of je spuitbussen hebt of niet, het is de manier waarop het regionale klimaat interageert met aerosolen."

De onderzoekers hopen dat het gedetailleerde perspectief van hun studie de deur opent naar meer genuanceerde verkenningen van het veranderende klimaat op aarde.

"In het bredere kader van de dingen, het is belangrijk voor het klimaatbeleid, als we willen weten hoe mondiale acties het klimaat zullen beïnvloeden, "Zei Touma. "En het is ook belangrijk om de mogelijke gevolgen voor mensen te begrijpen, zoals bij stedenbouw en brandbestrijding."