När en massiv värmekupol dröjde sig kvar över Stilla havets nordvästra för tre år sedan, puttrade delar av Nordamerika — och sedan brann. Skogsbränder förkolnade mer än 18,5 miljoner tunnland över hela kontinenten, med den mest mark som brändes i Kanada och Kalifornien.

En ny studie har avslöjat i vilken utsträckning mänskliga orsakade klimatförändringar intensifierade den extraordinära händelsen, med forskare som ansåg att värmekupolen var 34 % större och varade nästan 60 % längre än den skulle ha gjort i frånvaro av global uppvärmning. Värmekupolen var i sin tur associerad med upp till en tredjedel av det område som brann i Nordamerika det året, enligt studien som publicerades i Communications Earth &Environment .

"Vad som händer är att du får ett stagnerat vädermönster - det är väldigt varmt och väldigt torrt", säger studieförfattaren Piyush Jain, forskare vid Natural Resources Canada. "Och det torkar ut all växtlighet och gör allt som finns på marken extremt brandfarligt."

Studien kompletterar en mängd litteratur som dokumenterar hur fingeravtrycken av klimatförändringar kan upptäckas i händelser som värmeböljor, torka och skogsbränder.

Jain bodde i Edmonton i slutet av juni 2021 när kvicksilvret i Nordamerikas nordligaste miljonstad toppade 100 grader. "Jag blev blåst", sa han. "Jag hade aldrig upplevt de temperaturerna någonstans där jag hade bott."

Längre söderut upplevde staden Lytton, British Columbia, den 29 juni Kanadas hetaste registrerade temperatur, 119 grader, och förstördes till stor del av en löpeld nästa dag.

Värmekupolen höll i sig i häpnadsväckande 27 dagar, från 18 juni till 14 juli, med skyhöga temperaturer över västra USA och Kanada som dödade hundratals människor, vilket resulterade i massdöd av marint liv, förödande skörd och timmeravkastning och skadad infrastruktur , knäckande motorvägar i Washington och smältande tågkraftledningar i Portland.

Under en femdagarsperiod i juni överträffade platser i sju amerikanska delstater, inklusive Kalifornien, alla tiders högsta temperaturrekord, enligt National Oceanic and Atmospheric Administration.

Värmeböljan ökade också brandfaran, slog en mängd eldväderrekord över ett brett område och hjälpte till att elda upp bränder i British Columbia, Kalifornien, Arizona, Colorado, Utah och Montana. Mer än 7,9 miljoner hektar brann i Nordamerika enbart i juli - vid den tiden, det största området på en enda månad sedan registreringen började, enligt studien. Rök färdades över kontinenten och utlöste luftkvalitetsvarningar över stora delar av östkusten.

Jain hade tidigare arbetat med andra forskare för att utveckla en metod för att utvärdera sådana extrema väderhändelser genom att titta på anomalier i geopotentialhöjder, som indikerar om det finns hög- eller lågtryckssystem i den övre atmosfären. Högtryckssystem som håller i sig under lång tid tenderar att motsvara värmeböljor och ökad brandrisk, sa han. Och klimatförändringarna har bidragit till en trend med stigande höjder, vilket potentiellt förstärker dessa händelser.

I den här studien analyserade Jain och hans kollegor hur värmekupolen skulle ha sett ut utan denna trend. De uppskattade att det skulle ha varit 34 % mindre, 59 % kortare och haft en 6 % lägre magnitud.

Forskarna fann också starka kopplingar mellan den extrema värmen och aktiviteten vid skogsbränder 2021. Det året brändes 21 % av den mark som brann i Nordamerika av bränder som startade under och inom värmekupolen, och den siffran steg till 34 % när man tog ta hänsyn till bränder som startade inom 10 dagar, fann forskarna.

Storleken på värmekupolen gjorde det särskilt oroande eftersom det resulterade i vad studieförfattarna kallade utbredd synkron förbränning, med många olika områden som antändes samtidigt. Det utgjorde en utmaning för brandkårerna eftersom de tenderar att be om hjälp från andra platser när de inte har tillräckligt med resurser lokalt.

"Om andra områden också upplever samma resurspåfrestning kan du nå en flaskhals någon gång," sa Jain.

När det inte finns tillräckligt med resurser för att attackera bränder när de startar, blir bränder som annars skulle ha släckts när de var små stora och svåra att begränsa, vilket resulterar i att det behövs ännu mer resurser, säger John Abatzoglou, professor i klimatologi vid UC Merced som också arbetat med studien.

Om denna typ av synkron aktivitet kvarstår under kommande år kan det tvinga brandchefer att omvärdera tillförlitligheten av resursdelningsarrangemang, sade han.

Studien tittade inte specifikt på hur värmekupolen, som sträckte sig in i norra Kalifornien, påverkade delstatens brandsäsong. Den sommaren blev den 963 000 hektar stora Dixie-branden, som startade den 13 juli, den första som brann från ena sidan av Sierra Nevada till den andra, följt i kort ordning av den 221 000 hektar stora Caldor-branden.

I allmänhet är det svårt att helt tillskriva en brand till någon enskild faktor, eftersom lågor ofta drivs av ett komplext samspel av förhållanden - allt från överfyllda skogar till vind, sa Abatzoglou. Ändå, 2021, hade Kalifornien sin varmaste juni till juli under observationsperioden, och forskare har etablerat ett starkt samband mellan varma, torra somrar och område som bränts i statens skogar, sade han.

"Det är uppenbarligen svårt att säga hur mycket värmekupolen själv var ansvarig för dessa bränder," sa Abatzoglou. "Men baserat på de ofantligt varma temperaturerna under den månaden, de betydande värmeböljorna, kan vi säga att dessa förhållanden verkligen bidrog till att bränslen blev otroligt tillgängliga och gav mindre motstånd mot brand när en brand väl startade."

Resultaten ökar förståelsen för hur klimatförändringar kan påverka extrema väderhändelser – och den potentiella roll dessa händelser kan spela i brandaktivitet.

"Detta är det senaste i en växande mängd bevis om orsakerna till skogsbränder globalt men i synnerhet i västra Nordamerika", säger Noah Diffenbaugh, en klimatforskare vid Stanford University som inte var involverad i studien. "Jag tror att detta i synnerhet är ett framsteg när det gäller att koppla rekordstora brandväderförhållanden till de specifika atmosfäriska förhållandena för en specifik händelse."

Det är viktigt att reda ut klimatförändringens inflytande på extrema väderhändelser som värmekupolen, som ökar i frekvens och intensitet, sa Diffenbaugh. Många infrastruktur- och riskhanteringssystem är byggda kring antaganden om hur dessa händelser kommer att utspela sig, så om det förändras blir dessa system stressade, sa han.

"Kopplingen, genom denna noggranna analys, av klimatförändringens bidrag till de rekordstora brandväderförhållandena i samband med värmekupolen är ett riktigt bra exempel på den typ av forskning som vi behöver för att exakt kvantifiera risken för klimatförändringar, " sa Diffenbaugh.

"Både klimatförändringarna som vi redan lever med, och klimatförändringarna som vi kan förvänta oss kommer att ske i framtiden, även om världens ambitiösa globala uppvärmningsmål uppnås."

Studier som försöker kvantifiera klimatförändringarnas roll i enskilda händelser kan också hjälpa till att beräkna hälsokostnaderna och den ekonomiska avgiften för planetarisk uppvärmning från koldioxidutsläpp, som har citerats av ett växande antal rättegångar som söker skadestånd.

Att lära sig under vilka förhållanden dessa händelser inträffar kan också hjälpa människor att förstå hur ett värmande klimat kan leda till fler extremer i framtiden, sa Jain.

Och allt tyder på att den framtiden närmar sig snabbt. Sedan studien skrevs har Kanadas skogsbrandsäsong 2021 försvagats jämfört med 2023, då mer än 45 miljoner hektar brann. Jain har nu ett förtryck som undersöker hur värmeböljor spelade en roll. Även om det inte fanns någon enskild händelse som var så extrem som 2021 års värmekupol, såg han i vissa regioner i Kanada många fler värmehändelser än i genomsnitt, sa han.

"Så 2023 dominerades inte av en enda händelse, men när man tittade totalt på antalet av dessa händelser som inträffade var det ett väldigt extremt år när det gäller värmeböljor", sa han. "Och, naturligtvis, 2023 var det varmaste året någonsin i världen."

Mer information: Piyush Jain et al., Rekordbrytande brandväder i Nordamerika 2021 initierades av Stilla havets nordvästra värmekupol, Communications Earth &Environment (2024). DOI:10.1038/s43247-024-01346-2

Journalinformation: Kommunikation Earth &Environment

2024 Los Angeles Times. Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.