Så kallade "zombiebränder" i torvmarkerna i Alaska, Kanada och Sibirien försvinner från jordens yta och pyr under jorden under vintern innan de kommer tillbaka till liv nästa vår. Dessa bränder förbryllar forskarna eftersom de uppstår i början av maj, långt före den vanliga brandsäsongen längst i norr, och kan återuppstå under ett antal år.
De flesta forskare tror att zombiebränder är resterna av bränder på ytan, men vi har identifierat en alternativ orsak. Vår forskning tyder på att snabb atmosfärisk uppvärmning ovan jord kan göra att torvmarken plötsligt värms upp till rykande temperaturer under jord, allt utan någon gnista eller annan antändning. Dessa zombiebränder kan vara ett fall av klimatförändringsdriven spontan förbränning.
Rapporter om sådana bränder går tillbaka till 1940-talet, då de var sällsynta händelser. Frekvensen och intensiteten av dessa bränder har dock ökat avsevärt under de senaste två decennierna, hand i hand med accelererad uppvärmning i Arktis, den snabbast uppvärmande regionen på planeten.
I början av 2024 var mer än 100 zombiebränder aktiva bara i den kanadensiska provinsen British Columbia. Zombiebränder har till och med registrerats nära den kallaste byn på jorden, Oymyakon i nordöstra Sibirien, där de fördes över genom flera vintrar och står för cirka 3,5 % av den brända arean i den större regionen varje år.
Mer kol fångas i temperaturkänsliga arktiska torvmarker än vad som finns i hela atmosfären, och dessa bränder släpper ut gigaton av det i atmosfären. Vi ville veta om plötslig uppvärmning kan vara direkt ansvarig.
Vi utvecklade en matematisk modell för att utforska olika vad-om-scenarier, inklusive hur temperaturen och kolinnehållet i torvjordar reagerar på förändringar i väder och klimat. Avgörande är att vår modell fångar hur vissa mikrober genererar värme samtidigt som de bryter ner jorden och släpper ut dess kol i atmosfären.
Vi fick två anmärkningsvärda resultat:
Den första är att dessa mikrober kan generera så mycket värme att underjordisk torv kan glöda vid cirka 80°C över vintern, redo att antändas på våren. Och detta kan hända utan att det någonsin har varit en brand på den platsen ovan jord, och utan att vädret ovan jord når de temperaturer som normalt skulle behövas för att jorden ska brinna.
Vi kallar detta nya tillstånd för torvjordens heta metastabila tillstånd. I detta sammanhang betyder "metastabil" en lång förbränning – det varma tillståndet varar under en lång men begränsad tid, upp till tio år, tills torven brinner ut.
Vårt andra nyckelfynd är att en plötslig övergång från det vanliga kalla tillståndet till det varma metastabila tillståndet kan utlösas enbart av realistiska klimatmönster, inklusive sommarvärmeböljor och scenarier för global uppvärmning. Mest intressant är att ökningen av atmosfärstemperaturen måste vara snabbare än någon kritisk hastighet för att utlösa övergången. Om atmosfärstemperaturen ökar med samma mängd, men i en långsammare takt, förblir bioaktiv torvjord i det vanliga kalla tillståndet och övergår aldrig till det varma metastabila tillståndet.
Vi har fortfarande inga bevis för att detta händer i den verkliga världen, och det har inte visats i ett labb – för närvarande är detta ett fenomen som bara ses i våra modeller. Men vi vet att kompost (mycket lik torv) kan fatta eld på samma sätt. Till exempel orsakades en stor brand i utkanten av London under en värmebölja 2022 troligen av att en hög med kompost självantändes.
Allt detta tyder på att atmosfärstemperaturen inte är den viktigaste kritiska faktorn för zombiebränder. Snarare är det takten av atmosfärisk uppvärmning som utlöser långa brännskador av underjordisk torv. Enkelt uttryckt är det inte värmen, det är hastigheten.
I takt med att klimatet blir varmare blir vädret mer extremt, och det är just dessa förhållanden som kan leda till fler och fler zombiebränder. Detta är oroande eftersom det kan starta en ond cirkel:gigatonn kol som frigörs från gamla torvjordar till atmosfären kommer sannolikt att göra klimatförändringarna ännu värre, vilket innebär fler bränder, så mer extremt väder, och så vidare.
I själva verket är zombiebränder ett exempel på en hastighetsinducerad tipping point, där ett system misslyckas med att anpassa sig till alltför snabba förändringar i yttre förhållanden och övergångar från sitt vanliga tillstånd till ett annat, ofta oönskat tillstånd. Det är möjligt att det nutida klimatet närmar sig – eller redan har överskridit – farliga förändringshastigheter för vissa naturliga system, såsom bioaktiva torvjordar, vilket kan förklara den senaste tidens ökning av zombiebränder.
Det verkar som att den enda lösningen för att förhindra ytterligare zombiebränder är att begränsa klimatvariationerna. Medan beslutsfattare fokuserar på farliga nivåer av atmosfärisk temperatur (värmen), kan klimatvariabiliteten (förändringshastigheten) vara lika eller ännu mer relevant för vår motståndskraft på kort sikt.
Tillhandahålls av The Conversation
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln. 
