Kebakaran liar terbakar di luar Fairbanks, Alaska, setelah disambar petir. (Catherine Dieleman), Pengarang disediakan

Lingkaran Artik menjadi sangat panas pada 20 Jun 2020. Dalam komuniti Rusia di Verkhoyansk, suhu mencapai 38C (lebih dari 100F), menandakan suhu udara tertinggi yang pernah dicatatkan di Artik.

Suhu di Verkhoyansk adalah sebahagian daripada trend yang lebih besar di seluruh Rusia barat pada musim panas ini, dengan komuniti kecil di seluruh wilayah melaporkan suhu yang memecahkan rekod tempatan yang telah bertahan selama beberapa dekad. Sepanjang akhir bulan Jun, suhu permukaan di seluruh Siberia barat adalah sama 10C di atas sejarah norma-norma, menandakan salah satu Jun paling panas dalam rekod walaupun suhu yang agak sejuk pada awal bulan.

Bagi para saintis di seluruh dunia, suhu pemecah rekod ini adalah loceng penggera, yang menunjukkan jenis kejadian cuaca ekstrem yang kita dapat berharap dapat melihat lebih kerap sekiranya perubahan iklim terus tidak diperiksa. Walau bagaimanapun, kesan jangka panjang dari gelombang panas moden yang membuat banyak saintis utara sangat prihatin, kerana ia akan mempengaruhi planet kita selama beberapa dekad yang akan datang.

Kebakaran yang menyusul

Semasa gelombang panas, suhu permukaan melambung tinggi, sering mencetuskan rantaian keadaan cuaca yang mendorong kebakaran termasuk ribut petir yang melampau. Ribut petir ini beratus-ratus kilat yang dapat menyalakan tanah kering dan tumbuh-tumbuhan yang berfungsi sebagai bahan bakar api.

Di wilayah utara seperti bioma boreal, keadaan yang mempromosikan kebakaran ini boleh menyebabkan kebakaran liar berskala besar berjuta-juta hektar hutan dalam satu musim panas.

Dari segi sejarah, umat manusia telah menganggap kebakaran hutan sebagai bencana yang sebenarnya dan menghabiskan banyak sumber untuk menindasnya. Kami sekarang memahami bahawa walaupun kehilangan awal pokok dan tanah yang sudah ada, api liar adalah bahagian semula jadi dan tidak terpisahkan dari bioma boreal.

Kebakaran liar moden, bagaimanapun, telah terjadi dengan peningkatan frekuensi dan intensitas, meliputi kawasan yang lebih besar kerana kejadian cuaca seperti gelombang panas yang teruk. Dalam tahun kebakaran yang melampau, ini api liar moden dapat membakar jauh ke dalam tanah organik yang mencirikan hutan boreal. Tanah yang kaya dengan karbon ini telah dibina selama ribuan tahun dan tahan lebih kurang 30 peratus daripada stok karbon terestrial dunia.

Apabila api membakar jauh ke dalam tanah atau kembali dengan cepat ke hutan, mereka akan terbakar Stok "karbon kuno". Daripada ditahan di tanah, cadangan karbon kuno ini dibakar dan dilepaskan kembali ke atmosfer, meningkatkan kadar karbon. Tahap karbon dioksida yang lebih tinggi yang dihasilkan oleh api liar meningkatkan kesan perubahan iklim seperti gelombang panas, yang dapat menyebabkan kebakaran hutan yang lebih jauh, membentuk gelung "maklum balas positif" yang kuat dengan perubahan iklim.

Walaupun trend ini sahaja yang membimbangkan, para penyelidik utara memberi amaran bahawa kejatuhan gelombang panas tidak akan berhenti ketika api marak. Di wilayah utara di mana tanah secara historis tetap beku sepanjang tahun, a satu set perubahan yang baru mula terbentuk.

Apabila permafrost binasa

Permafrost terbentuk di lanskap apabila bahan tanah tetap berada di bawah beku selama dua tahun atau lebih berturut-turut. Di beberapa kawasan, permafrost terbentuk sebagai tindak balas langsung terhadap iklim sejuk.

Namun, ketika seseorang bergerak lebih jauh ke selatan, permafrost menjadi semakin bergantung kepada kehadiran tanah organik tebal, tumbuh-tumbuhan permukaan dan overstorey yang teduh untuk bertahan pada musim panas yang panas. Dalam kes tersebut, ekosistem bertindak seperti selimut pelindung raksasa, yang menghadkan panas matahari yang dapat mencapai bahan permafrost beku di bawah.

Gambut yang kaya karbon mudah terbakar, menjadikannya bahan bakar yang baik untuk kebakaran yang disebabkan oleh kilat. (Perkhidmatan Taman Negara AS, Taman Negara Arktik Barat)

Apabila ekosistem permafrost terbakar, api liar memakan lapisan pelindung ini, sering mencetuskan pencairan permafrost. Ini boleh berlaku secara beransur-ansur, dengan lapisan yang dicairkan berkembang perlahan selama beberapa dekad, atau secara tiba-tiba, dengan lapisan cair berkembang secara dramatik selama bertahun-tahun. Tanah itu boleh masuk atau tenggelam, komuniti tanaman boleh berubah sepenuhnya dan aliran air tempatan mungkin dialihkan.

Dalam kedua kes tersebut, kehilangan permafrost menjadikan rizab karbon Arktik yang besar lebih rentan kehilangannya. Dengan mikrob cair secara beransur-ansur mampu memecah dan melepaskan karbon yang sebelumnya beku kembali ke atmosfer sebagai karbon dioksida. Sebaliknya, pencairan tiba-tiba biasanya berlaku di permafrost yang kaya dengan ais sehingga menghasilkan tanah yang lebih panas tetapi juga basah. Dalam keadaan ini, penguraian masih berlaku tetapi karbon biasanya kembali ke atmosfer sebagai metana, gas rumah hijau kira-kira 30 kali lebih hebat pada memerangkap haba daripada karbon dioksida.

Semua karbon yang hilang ini boleh menjadikannya maklum balas positif dengan perubahan iklim malah lebih kuat. Walaupun saintis berusaha untuk mengetahui apakah tumbuh-tumbuhan yang tumbuh setelah pencairan permafrost mampu mengimbangi semua karbon yang dilepaskan semasa penguraian, kebanyakan model semasa menunjukkan bahawa pencairan permafrost akan akhirnya menjadi sumber karbon atmosfera.

Para penyelidik akan memahami betapa eratnya gangguan ini yang disebabkan oleh perubahan iklim. Apa yang muncul sebagai peristiwa individu - gelombang panas, kebakaran hutan atau pencairan permafrost - mempunyai kesan berpanjangan melalui masa dan ruang di Kutub Utara, berpotensi berfungsi sebagai kristal biji benih untuk gangguan seterusnya dalam beberapa bulan, tahun atau bahkan beberapa dekad yang akan datang.

Gelombang panas, api liar dan pencairan permafrost mewakili trifecta persekitaran yang secara semula jadi saling berkaitan dan mendorong perubahan kejadian dan intensiti antara satu sama lain.

Mengenai Penulis

Catherine Dieleman, rakan penyelidikan, Jabatan Biologi Integratif, Universiti Guelph

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.

Buku-buku yang berkaitan

Kehidupan Selepas Karbon: Transformasi Dunia Sedunia

by Peter Plastrik, John Cleveland
Masa depan bandar-bandar kita bukanlah perkara biasa. Model kota-kota yang memegang global pada abad ke-20 telah melampaui kegunaannya. Ia tidak dapat menyelesaikan masalah yang dapat membantu mewujudkan pemanasan global terutamanya. Mujurlah, satu model baru untuk pembangunan bandar muncul di bandar-bandar untuk mengatasi realiti perubahan iklim secara agresif. Ia mengubah cara reka bentuk bandar dan menggunakan ruang fizikal, menjana kekayaan ekonomi, mengambil dan melupuskan sumber, mengeksploitasi dan mengekalkan ekosistem semulajadi, dan bersedia untuk masa depan. Tersedia di Amazon

Kepupusan Keenam: Sejarah Unik

oleh Elizabeth Kolbert
Sepanjang tahun setengah bilion yang terakhir, terdapat Lima kepupusan besar-besaran, apabila kepelbagaian kehidupan di bumi tiba-tiba dan secara mendadak dikontrak. Para saintis di seluruh dunia sedang memantau kepupusan keenam, yang diramalkan sebagai peristiwa kepupusan yang paling dahsyat sejak kesan asteroid yang menghapuskan dinosaur. Kali ini, bencana itu adalah kita. Dalam prose yang sekaligus terus terang, menghiburkan, dan mendalam, New Yorker penulis Elizabeth Kolbert memberitahu kita mengapa dan bagaimana manusia telah mengubah kehidupan di planet ini dengan cara yang tidak ada spesies sebelum ini. Kajian interweaving dalam setengah dozen disiplin, penerangan tentang spesies yang menarik yang telah hilang, dan sejarah kepupusan sebagai satu konsep, Kolbert menyediakan akaun yang bergerak dan komprehensif mengenai kehilangan yang berlaku sebelum mata kita. Dia menunjukkan bahawa kepupusan keenam mungkin menjadi warisan manusia paling lama, memaksa kita untuk memikirkan semula perkara asas tentang apa yang dimaksudkan untuk menjadi manusia. Tersedia di Amazon

Perang Iklim: Perjuangan untuk Hidup sebagai Overheats Dunia

oleh Gwynne Dyer
Gelombang pelarian iklim. Berpuluh-puluh negeri yang gagal. Peperangan yang menyeluruh. Dari salah satu penganalisis geopolitik yang hebat di dunia ini, ia melihat gambaran yang nyata tentang realiti strategik masa depan yang terdekat, apabila perubahan iklim memacu kuasa-kuasa dunia ke arah politik yang terus bertahan. Prihatin dan tidak berdaya, Perang Iklim akan menjadi salah satu buku yang paling penting dalam tahun-tahun akan datang. Baca dan cari apa yang sedang kami jalankan. Tersedia di Amazon

Dari Penerbit:
Pembelian di Amazon pergi untuk membiayai kos membawa anda InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, and ClimateImpactNews.com tanpa sebarang kos dan tanpa pengiklan yang mengesan tabiat melayari anda. Walaupun anda mengklik pada pautan tetapi tidak membeli produk-produk terpilih ini, apa-apa lagi yang anda beli dalam lawatan yang sama di Amazon memberi kami komisen kecil. Tiada kos tambahan untuk anda, jadi sila sumbangkan kepada usaha. Anda juga boleh gunakan pautan ini untuk digunakan untuk Amazon pada bila-bila masa supaya anda boleh membantu menyokong usaha kami.