Efter Australien, Sibirien brinner, indikerar att frekvensen av sådana händelser ökar, med otaliga fruktansvärda konsekvenser:förstörda ekosystem, risk för ökenspridning, CO ₂ utsläpp, giftiga partiklar, ytterligare klimatpåverkan... Expert på atmosfäriska processer vid EPFL, Athanasios Nenes delar sina åsikter om det.

I veckor, de enorma bränderna som förtärde Australien i början av detta år var förstasidesnyheter – och en viktig orsak till global oro. Nu, Sibirien – Rysslands nordligaste region – upplever skogsbränder efter rekordstor vårvärme, med temperaturer som ibland överstiger 30 grader i maj och i genomsnitt 10 grader över säsongsnormer. Under 2019, ovanligt utbredda bränder svepte genom en miljon hektar skog i regionen. Och det finns indikationer på att så kallade "zombie" bränder, som överlevde vintern, återuppstår över det ryska Arktis.

Klimatforskare varnar för att den här typen av händelser kommer att bli allt vanligare i framtiden, och studier har till och med visat att klimatförändringarna avsevärt hade ökat risken för den massiva brandhändelsen i Australien. Men hur är det med de långsiktiga konsekvenserna för miljön, klimatet och vår hälsa? Vi frågade Athanasios Nenes, som leder EPFL:s Laboratory of Atmospheric Processes and their Impacts (LAPI), för hans åsikter. Nenes är en av världens främsta experter på atmosfäriska processer och suspenderade partiklar (aerosoler). Hans nuvarande forskning, som finansieras av Europeiska forskningsrådet, fokuserar på effekterna av biomassaförbränning av aerosoler på hälsa och klimat.

Vad säger dessa nya bränder i Sibirien om hur klimatet förändras?

"De här bränderna är kanske ännu mer oroande än de i Australien. De har potential att påskynda uppvärmningen i Arktis, som redan värms upp mycket snabbare än resten av planeten. De vidsträckta arktiska torvmarkerna, som upprätthålls av permafrost, tinar nu. Detta kan släppa ut enorma mängder kol tillbaka till atmosfären. Torv är också brandfarligt. En gång antänds av ett blixtnedslag, det kan brinna i veckor till månader. Glöden kan till och med överleva vintern, startade en stor brand följande sommar. Bränder har en dubbel effekt:såväl som att permafrosten smälter direkt, de gör också ytan mörkare. Detta påskyndar ytterligare smältningen av permafrost och is eftersom en mörkare yta absorberar mer av solens värme. Förmultnade torvmarker kan också släppa ut stora mängder metan, vilket är en mycket potent växthusgas.

Hur påverkar vegetationen vilken typ av plymer och gaser som släpps ut i atmosfären?

Vegetationen är ganska olika beroende på regioner, och variationer i kolhalt kan påverka utsläppen. Men förbränningstemperaturen är en mycket viktigare faktor för att bestämma vad som släpps ut i atmosfären. Vi talar om två typer av bränder:flammande (hög temperatur) bränder och pyrande (låg temperatur) bränder. Utsläpp av giftiga föreningar, aerosoler och prekursorer tenderar att vara högre i pyrningsfasen eftersom förbränningen är ofullständig. Flammande bränder tenderar att släppa ut mer CO ₂ och svart kol (sot), båda kan värma klimatet. Torvbränder tenderar att glöda, vilket innebär att de kan brinna i veckor eller månader i sträck. Den stora mängden rök de producerar orsakar regionalt dis, och naturligtvis släpper de ut stora mängder CO ₂ och metan – två växthusgaser – ut i atmosfären.

Vi vet att dessa bränder frigör giftiga partiklar som kan påverka våra andningsorgan. Betyder detta att människor kan vara mer sårbara för den virulenta versionen av covid-19?

Absolut. Befolkningen i stadsmiljöer och andra platser som utsätts för höga halter av föroreningar är mer benägna att ha försämrat andningsorganen, hjärt- och immunsystem och till och med tillstånd som demens och diabetes – och är därför mer sårbara för infektion från coronaviruset. Biomassabrännande rök är särskilt giftig, som innehåller ett stort antal cancerframkallande ämnen, samt föreningar som orsakar oxidativ stress vid inandning. Förutom, effekterna av rök märks inte bara nära källan – där är det mest uppenbart för människor – utan också mycket längre bort, där partiklarna har blivit utspädda och omöjliga att skilja från bakgrunden. Så även om du inte ser röken, dess effekter finns fortfarande kvar – på både hälsa och klimat. En nyligen publicerad studie visade att denna gamla, bakgrundsrök kan ha lika stor effekt på klimatet som nyutsläppt rök.

Är nästa stora brandhändelse troligtvis i Amazonas regnskog igen?

Den verkliga frågan är om klimatförändringarna kommer att belasta planetens stora skogsområden allt mer. Och svaret är ja. Amazonas i synnerhet lider av många decennier av allvarlig avskogning, som, tillsammans med skogsbränder, ökar förlusthastigheten avsevärt. Det uppskattas att, vid något tillfälle, regnskogen kommer att kollapsa eftersom den inte kommer att kunna behålla det regnvatten som behövs för att upprätthålla det.

Vilka är de långsiktiga effekterna av de enorma bränder vi ser i många delar av världen?

Det finns många effekter. Först, på marken, dessa bränder kan dramatiskt förändra ekosystemen. När träd skadas allvarligt, de tar lång tid att regenerera och kanske aldrig återhämtar sig. Eftersom skogar lagrar vatten, de fungerar som en buffert. När de väl är borta, den bufferten – och det tillhörande vattnet – går till slut förlorat, leder till ökenspridning. Detta är verkligen möjligt för Australien, och för andra delar av världen som är utsatta för torka. Och även på grund av förändrad markanvändning från mänskligt intrång. Vi ser det mycket i Brasilien:efter skogsbränder, den "fria marken" används för jordbruk, boskapsgårdar och andra användningsområden..

Skogsbränder släpper också ut mycket partiklar i atmosfären, där den kan ligga kvar i veckor i sträck. Dessa partiklar transporteras över hela världen, påverkar luftkvaliteten i stora regioner. De innehåller sot och brunfärgade molekyler som absorberar solljus, vilket påskyndar klimatuppvärmningen. Och om de faller på is och snö – som vi har sett i Arktis från bränder i Sibirien – kan de mörka dessa normalt mycket reflekterande ytor och få dem att smälta snabbare. Röken från bränderna i Australien gjorde ytan på några glaciärer i Nya Zeeland orangebrun, och det finns bevis som tyder på att den till och med nådde kustområdena i Antarktis.

Och naturligtvis, kompaniet ₂ fångade i dessa skogar - av vilka några är relativt gamla - släpps tillbaka till atmosfären. Rök innehåller även näringsämnen som kväve och järn. Så småningom, dessa näringsämnen avsätts på marken eller över haven, där de fungerar som gödningsmedel. Men generellt, förbränning av biomassa – antingen i skogar eller i gräsmarker – kan förändra klimatet på många olika sätt. Vissa är omedelbara, medan andra är mycket mer långsiktiga.

Varför kommer den här typen av händelser att vara vanligare i framtiden?

På grund av förändringar i nederbörd och temperatur, förändrad markanvändning, och andra effekter associerade med klimatförändringar och mänskliga aktiviteter. Många områden upplever redan utdragna torka och är mycket mer mottagliga för stora bränder. Men bränder är inte alltid en dålig sak. De är en del av ekosystemens naturliga cykel, av vilka några har utvecklats till att behöva eld för att gro frön. Men problemet är att klimatförändringar kan få ekosystemen "ur balans" och leda till katastrofala bränder, som de vi har sett i Australien och Sibirien, men också i Medelhavet, till exempel. Biomassaförbränning, som är ett ihållande säsongsbetonat inslag i regionen, kommer sannolikt att bli värre.

Kan vi kompensera förlusten genom att plantera ett stort antal träd?

Skogsförvaltning kan verkligen bidra till att mildra några av effekterna av klimatförändringarna. Det är inte en lätt uppgift heller, och att ta itu med försvinnandet av en skog i storleken av en stad är ett helt annat förslag än ett av Schweiz. Storleken på problemet är det stora problemet här. Och det här är inte bara engångshändelser. De kommer att hända igen och igen, och i områden i världen som sällan har sett dem tidigare. Du behöver bara titta på Sveriges bränder sommaren 2018, eller bränderna på Grönland, att se de direkta konsekvenserna av klimatförändringarna i handling.

Hur skiljer sig effekterna om röken stannar i ett område eller sprider sig i atmosfären?

Det beror på hur mycket rök som produceras, och hur ofta. Stora bränder tenderar att generera avsevärda mängder rök, som kvarstår i flera veckor i atmosfären. Du kan se det på satellitbilder. Den interagerar med solljus, påverkar moln och påverkar klimatet. Lyckligtvis, partiklar stannar inte i atmosfären för alltid. Men om du har oftare bränder, du har i princip mycket mer partiklar i luften hela tiden, med klimatpåverkan, synlighet, och levande varelsers hälsa. I Europa, till exempel, ibland kan hälften eller mer av partikelmassan vi andas hänföras till bränder – antingen skogsbränder på sommaren eller vedeldning på vintern. Med andra ord, vi andas rök hela tiden. Tänk dig nu om skogsbränder blir vanligare och vanligare. Det betyder helt klart att vi kommer att andas ohälsosammare luft. För människor och många ekosystem, att ha fler bränder är bara inte bra."