Wetenschap
Klimaatverandering heeft een hittekoepel aangewakkerd, waardoor het brandseizoen van 2021 is geïntensiveerd, zo blijkt uit onderzoek
Toen drie jaar geleden een enorme hittekoepel boven de Pacific Northwest bleef hangen, kookten delen van Noord-Amerika – en verbrandden vervolgens. Bosbranden verwoestten meer dan 18,5 miljoen hectare over het hele continent, waarbij het meeste land in Canada en Californië verbrandde.
Een nieuwe studie heeft aangetoond in welke mate de door de mens veroorzaakte klimaatverandering deze buitengewone gebeurtenis heeft geïntensiveerd, waarbij onderzoekers theoretiseerden dat de hittekoepel 34% groter was en bijna 60% langer meeging dan het geval zou zijn geweest zonder de opwarming van de aarde. De hittekoepel werd op zijn beurt in verband gebracht met maar liefst een derde van de oppervlakte die dat jaar in Noord-Amerika werd afgebrand, zo blijkt uit het onderzoek, gepubliceerd in Communications Earth &Environment .
"Wat er gebeurt, is dat je een stagnerend weerpatroon krijgt:het is erg heet en erg droog", zegt studieauteur Piyush Jain, onderzoekswetenschapper bij Natural Resources Canada. "En het droogt alle vegetatie uit en maakt alles wat zich op de grond bevindt extreem brandbaar."
De studie draagt bij aan een hoeveelheid literatuur die documenteert hoe de vingerafdrukken van klimaatverandering kunnen worden opgespoord bij gebeurtenissen zoals hittegolven, droogtes en bosbranden.
Jain woonde eind juni 2021 in Edmonton toen het kwik in de meest noordelijke stad met miljoenen inwoners van Noord-Amerika de 100 graden bereikte. "Ik werd weggeblazen", zei hij. "Ik heb deze temperaturen nog nooit meegemaakt, waar ik ook woonde."
Verder naar het zuiden kende de stad Lytton, British Columbia, op 29 juni de hoogste geregistreerde temperatuur van Canada, 119 graden, en werd de volgende dag grotendeels verwoest door een natuurbrand.
De hittekoepel hield maar liefst 27 dagen aan, van 18 juni tot 14 juli, waarbij de stijgende temperaturen in het westen van de Verenigde Staten en Canada honderden mensen het leven kostten, resulterend in massale sterfte van het zeeleven, verwoestende oogst- en houtopbrengsten en schadelijke infrastructuur. , het knikken van snelwegen in Washington en het smelten van treinlijnen in Portland.
Volgens de National Oceanic and Atmospheric Administration hebben locaties in zeven Amerikaanse staten, waaronder Californië, gedurende een periode van vijf dagen in juni de recordrecords voor maximale temperaturen aller tijden overtroffen.
De hittegolf verhoogde ook het brandgevaar, brak een hele reeks brandweerrecords over een groot gebied en hielp branden aan te wakkeren in British Columbia, Californië, Arizona, Colorado, Utah en Montana. Alleen al in juli werd in Noord-Amerika ruim 7,9 miljoen hectare verbrand – volgens het onderzoek destijds het grootste gebied in één maand sinds het begin van de registratie. Rook verspreidde zich over het hele continent en veroorzaakte waarschuwingen voor de luchtkwaliteit in een groot deel van de oostkust.
Jain had eerder met andere onderzoekers samengewerkt om een methode te ontwikkelen voor het evalueren van dergelijke extreme weersomstandigheden door te kijken naar afwijkingen in geopotentiële hoogten, die aangeven of er hoge- of lagedruksystemen in de bovenste atmosfeer zijn. Hogedruksystemen die lange tijd aanhouden, komen vaak overeen met hittegolven en een verhoogd brandrisico, zei hij. En de klimaatverandering heeft bijgedragen aan een trend van stijgende hoogten, waardoor deze gebeurtenissen mogelijk worden vergroot.
In deze studie analyseerden Jain en zijn collega's hoe de hittekoepel eruit zou hebben gezien zonder deze trend. Ze schatten dat de omvang 34% kleiner, 59% korter en 6% kleiner zou zijn geweest.
De onderzoekers vonden ook sterke verbanden tussen de extreme hitte en natuurbranden in 2021. Dat jaar werd 21% van het land dat in Noord-Amerika verbrand was, verschroeid door branden die ontstonden tijdens en binnen de hittekoepel, en dat cijfer steeg tot 34% toen de hittekoepel werd gebruikt. rekening houdend met branden die binnen tien dagen begonnen, ontdekten de onderzoekers.
De grootte van de hittekoepel maakte het bijzonder verontrustend omdat het resulteerde in wat de auteurs van het onderzoek wijdverbreide synchrone verbranding noemden, waarbij veel verschillende gebieden tegelijkertijd ontbrandden. Dat vormde een uitdaging voor brandweerorganisaties, omdat ze de neiging hebben om hulp van andere plaatsen te vragen als ze lokaal niet over voldoende middelen beschikken.
"Als andere gebieden ook met dezelfde druk op de hulpbronnen kampen, kun je op een gegeven moment een knelpunt tegenkomen", aldus Jain.
Als er niet genoeg middelen zijn om branden te bestrijden wanneer ze voor het eerst ontstaan, worden branden die anders misschien gedoofd zouden zijn toen ze nog klein waren, groot en moeilijk te beheersen, wat resulteert in de behoefte aan nog meer middelen, zegt John Abatzoglou, een professor in de geneeskunde. klimatologie aan UC Merced, die ook aan het onderzoek werkte.
Als dit soort synchrone activiteit de komende jaren aanhoudt, kan dit brandweermanagers ertoe dwingen de betrouwbaarheid van regelingen voor het delen van hulpbronnen opnieuw te beoordelen, zei hij.
In het onderzoek werd niet specifiek gekeken naar de manier waarop de hittekoepel, die zich uitstrekte tot in Noord-Californië, het brandseizoen van de staat beïnvloedde. Die zomer was de 963.000 hectare grote Dixie-brand, die op 13 juli begon, de eerste die van de ene kant van de Sierra Nevada naar de andere brandde, kort daarna gevolgd door de 221.000 hectare grote Caldor-brand.
Over het algemeen is het moeilijk om een brand volledig aan een individuele factor toe te schrijven, omdat vlammen vaak worden aangewakkerd door een complex samenspel van omstandigheden – van overbevolkte bossen tot wind, zei Abatzoglou. Toch had Californië in 2021 de heetste periode van juni tot juli in de observatieperiode, en onderzoekers hebben een sterke relatie vastgesteld tussen warme, droge zomers en het gebied dat in de bossen van de staat is verbrand, zei hij.
"Het is uiteraard moeilijk te zeggen in hoeverre de hittekoepel zelf verantwoordelijk was voor deze branden", zei Abatzoglou. "Maar op basis van de verschrikkelijk warme temperaturen in die maand en de aanzienlijke hittegolfgebeurtenissen, kunnen we zeggen dat deze omstandigheden er zeker toe hebben bijgedragen dat brandstoffen ongelooflijk beschikbaar zijn geworden en minder weerstand bieden tegen brand, zodra er een brand is ontstaan."
De bevindingen dragen bij aan het begrip van hoe klimaatverandering extreme weersomstandigheden kan beïnvloeden – en de potentiële rol die deze gebeurtenissen kunnen spelen bij brandactiviteit.
"Dit is het nieuwste in een groeiend aantal bewijzen over de oorzaken van natuurbranden wereldwijd, maar vooral in het westen van Noord-Amerika", zegt Noah Diffenbaugh, een klimaatwetenschapper aan de Stanford University die niet bij het onderzoek betrokken was. "Ik denk dat dit vooral een vooruitgang is in het koppelen van recordbrekende brandweersomstandigheden aan de specifieke atmosferische omstandigheden voor een specifieke gebeurtenis."
Het is belangrijk om de invloed van klimaatverandering op extreme weersomstandigheden zoals de hittekoepel, die in frequentie en intensiteit toeneemt, te ontwarren, zei Diffenbaugh. Veel infrastructuur- en risicobeheersystemen zijn gebouwd rond aannames over hoe deze gebeurtenissen zullen verlopen, dus als dat verandert, komen die systemen onder druk te staan, zei hij.
“Het koppelen, door deze zorgvuldige analyse, van de bijdrage van de klimaatverandering aan de recordbrekende brandweersomstandigheden die verband houden met de hittekoepel is een echt goed voorbeeld van het soort onderzoek dat we nodig hebben om het risico van klimaatverandering nauwkeurig te kwantificeren. ' zei Diffenbaugh.
"Zowel de klimaatverandering waar we nu al mee leven, als de klimaatverandering die we in de toekomst kunnen verwachten, zelfs als de ambitieuze doelstellingen voor de opwarming van de aarde worden bereikt."
Studies die proberen de rol van klimaatverandering in individuele gebeurtenissen te kwantificeren, kunnen ook helpen bij het berekenen van de gezondheidskosten en de financiële tol van de opwarming van de aarde als gevolg van koolstofemissies, die worden aangehaald in een groeiend aantal rechtszaken waarin schadevergoeding wordt geëist.
Door te leren onder welke omstandigheden deze gebeurtenissen plaatsvinden, kunnen mensen ook begrijpen hoe een opwarmend klimaat in de toekomst tot meer extremen kan leiden, zei Jain.
En alle aanwijzingen wijzen erop dat die toekomst snel dichterbij komt. Sinds het onderzoek werd geschreven, viel het Canadese bosbrandenseizoen van 2021 in het niet bij dat van 2023, toen ruim 45 miljoen hectare in brand stond. Jain heeft nu een preprint waarin wordt onderzocht hoe hittegolven een rol speelden. Hoewel er geen enkele gebeurtenis zo extreem was als de hittekoepel van 2021, waren er in sommige regio's van Canada veel meer hittegebeurtenissen dan gemiddeld, zei hij.
“2023 werd dus niet gedomineerd door één enkele gebeurtenis, maar als je naar het aantal van deze gebeurtenissen keek, was het een zeer extreem jaar in termen van hittegolven”, zei hij. "En uiteraard was 2023 wereldwijd het warmste jaar ooit gemeten."