De meeste wetenschappers geloven dat zombiebranden de overblijfselen zijn van branden aan de oppervlakte, maar we hebben een alternatieve oorzaak geïdentificeerd. Uit ons onderzoek blijkt dat een snelle opwarming van de atmosfeer boven de grond ertoe kan leiden dat veengronden plotseling ondergronds opwarmen tot smeulende temperaturen, en dat alles zonder enige vonk of andere ontsteking. Deze zombiebranden kunnen een geval zijn van door klimaatverandering veroorzaakte zelfontbranding.

Berichten over dergelijke branden dateren uit de jaren veertig, toen het nog zeldzame gebeurtenissen waren. De frequentie en intensiteit van deze branden zijn de afgelopen twintig jaar echter aanzienlijk toegenomen, hand in hand met de versnelde opwarming van het Noordpoolgebied, het snelst opwarmende gebied ter wereld.

Begin 2024 waren alleen al in de Canadese provincie British Columbia ruim honderd zombiebranden actief. Er zijn zelfs zombiebranden geregistreerd in de buurt van het koudste dorp ter wereld, Oymyakon in het noordoosten van Siberië, waar ze zich meerdere winters lang hebben verspreid en elk jaar ongeveer 3,5% van de oppervlakte in de wijdere regio in beslag nemen.

In de temperatuurgevoelige veengronden in het Noordpoolgebied zit meer koolstof vast dan in de hele atmosfeer, en bij deze branden komen gigaton daarvan vrij in de atmosfeer. We wilden weten of de plotselinge opwarming daar rechtstreeks verantwoordelijk voor zou kunnen zijn.

Twee opmerkelijke resultaten

We hebben een wiskundig model ontwikkeld om verschillende wat-als-scenario’s te onderzoeken, waaronder hoe de temperatuur en het koolstofgehalte van veengronden reageren op veranderingen in het weer en klimaat. Cruciaal is dat ons model vastlegt hoe bepaalde microben warmte genereren terwijl ze de bodem afbreken en de koolstof vrijgeven in de atmosfeer.

We hebben twee opmerkelijke resultaten behaald:

De eerste is dat deze microben zoveel warmte kunnen genereren dat ondergronds veen in de winter bij een temperatuur van ongeveer 80°C kan smeulen, klaar om in de lente te ontbranden. En dit kan gebeuren zonder dat er ooit een brand is geweest op die plek boven de grond, en zonder dat het weer boven de grond de temperaturen bereikt die normaal gesproken nodig zijn om de grond te laten verbranden.

Deze nieuwe toestand noemen we de hete metastabiele toestand van veengronden. In deze context betekent 'metastabiel' een lange verbranding:de hete toestand duurt een lange maar eindige tijd, tot wel tien jaar, totdat de turf opbrandt.

Onze andere belangrijke bevinding is dat een plotselinge overgang van de reguliere koude toestand naar de hete metastabiele toestand alleen kan worden veroorzaakt door realistische klimaatpatronen, waaronder hittegolven in de zomer en scenario’s voor de opwarming van de aarde. Het meest interessante is dat de stijging van de atmosferische temperatuur sneller moet zijn dan een bepaalde kritische snelheid om de transitie op gang te brengen. Als de atmosferische temperatuur met dezelfde hoeveelheid stijgt, maar in een langzamer tempo, blijft bioactieve veengrond in de normale koude toestand en gaat nooit over naar de hete metastabiele toestand.

We hebben nog steeds geen bewijs dat dit in de echte wereld gebeurt, en het is ook niet in een laboratorium aangetoond. Voorlopig is dit een fenomeen dat alleen in onze modellen voorkomt. Maar we weten wel dat compost (zeer vergelijkbaar met turf) op dezelfde manier vlam kan vatten. Een grote brand aan de rand van Londen tijdens een hittegolf in 2022 werd bijvoorbeeld waarschijnlijk veroorzaakt doordat een stapel compost spontaan ontbrandde.

Dit alles suggereert dat de atmosferische temperatuur niet echt de belangrijkste kritische factor is voor zombiebranden. Het is eerder de snelheid waarmee de atmosfeer opwarmt die langdurige verbranding van ondergronds veen veroorzaakt. Simpel gezegd:het gaat niet om de hitte, maar om de snelheid.

Hoe je tegen de zombies vecht

Naarmate het klimaat warmer wordt, wordt het weer extremer, en dit zijn precies de omstandigheden die tot steeds meer zombiebranden kunnen leiden. Dit is zorgwekkend omdat het een vicieuze cirkel zou kunnen veroorzaken:de gigaton koolstof die vrijkomt uit oude veengronden in de atmosfeer zal de klimaatveranderingen waarschijnlijk nog erger maken, wat betekent meer branden, dus extremer weer, enzovoort. P>

Zombiebranden zijn inderdaad een voorbeeld van een door snelheid veroorzaakt omslagpunt, waarbij een systeem er niet in slaagt zich aan te passen aan te snelle veranderingen in externe omstandigheden en aan de overgang van de normale toestand naar een andere, vaak ongewenste toestand. Het is mogelijk dat het hedendaagse klimaat een gevaarlijk veranderingsniveau voor bepaalde natuurlijke systemen, zoals bioactieve veengronden, nadert (of al heeft overschreden), wat de recente toename van het aantal zombiebranden zou kunnen verklaren.

Het lijkt erop dat de enige oplossing om verdere zombiebranden te voorkomen het beperken van de klimaatvariabiliteit is. Terwijl beleidsmakers zich richten op gevaarlijke niveaus van atmosferische temperatuur (de hitte), zou de klimaatvariabiliteit (de snelheid van verandering) op de korte termijn even relevant of zelfs relevanter kunnen zijn voor onze veerkracht.

Aangeboden door The Conversation

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.