ForrásMásfél fokÍrta: Pieczka Ildikó – Meteorológus, a földtudományok doktora (PhD), az ELTE TTK Meteorológiai Tanszékének adjunktusa, a Másfél fok egyik állandó szerzője.

A vegetációtüzek a Föld mindennapjaihoz tartoznak, ugyanakkor jelentős gazdasági veszteségeket okozhatnak, hozzájárulnak a légszennyezéshez, a növényzet, állatok és emberek pusztulásához és egyéb környezeti károkhoz vezethetnek. Napjaink erdő- és bozóttüzeit egyre jobban befolyásolja az emberi tevékenység és az éghajlatváltozás, de a tűz–ember–éghajlat kölcsönhatások összetettsége és a hosszú adatsorok hiánya miatt nehéz a változások felismerése, előrejelzése. A bizonytalanságok ellenére ugyanakkor valószínűnek látszik, hogy az ember okozta éghajlatváltozás következtében a vegetációtüzek gazdasági és környezeti hatásai rosszabbodni fognak. Azonban, amennyiben a rendszer működését jobban megértjük, a tűzrezsimek megfelelő kezelésével a növekvő tűzaktivitás hatása mérsékelhető.

A vegetációtüzek közvetlenül vagy közvetetten az éghajlati rendszer összes elemét érintik. A tűz következtében megsemmisülő növénytakaró helyén ugyanis könnyebben megindulhat a talajerózió, az üledék bemosódhat a vizekbe, és a tápanyagok vízben történő felhalmozódása következtében algavirágzás léphet fel, ami rontja a víz minőségét. Az érintett területek albedója is megváltozik, vagyis más lesz a sugárzásvisszaverő képessége, ami további változásokhoz vezethet az éghajlati rendszerben. Égés során nagy mennyiségű vízgőz, szén-dioxid, metán, dinitrogén-oxid és aeroszol részecske kerülhet a levegőbe, mely lokális légszennyezést vált ki, illetve hosszabb-rövidebb időre módosítja a sugárzási egyensúlyt: az aeroszol részecskék többsége csökkenti a földfelszínre leérkező sugárzás mennyiségét, az üvegházgázok „csapdába ejtik” a napsugárzást.

Intenzív tüzek kiválthatnak pyrocumulonimbus-képződést, így az aeroszolok a légkör magasabb rétegeibe is feljuthatnak, ahol globálisan szétterjedve hosszabban tartó, globális hatással járhatnak. Az ilyen intenzív viharok következtében a tűzviszonyok még szélsőségesebbé válhatnak: a villámlások következtében új tüzek gyulladhatnak ki, pozitív (öngerjesztő) visszacsatolás beindulását eredményezve. A füstben lévő korom koncentrációja szintén befolyásolja az éghajlati rendszert, például a felhőképződés (és így a csapadékképződés), valamint a sugárzás folyamatain keresztül. (Ennek egy része, hogy a hó- és jégfelszínekre kiülepedő korom csökkenti az albedót, vagyis a felszín több hőt nyel el, ezáltal pedig fokozódik a hó és jég olvadása.)

A tűz már hosszú ideje a földi rendszer természetes része. Az éghajlat, a növényzet és a tüzek megjelenése közötti interakciók jól elhatárolható ún. tűzrezsimeket hoztak létre, melyeket időbeli gyakoriságuk, térbeli kiterjedésük, mintázatuk, jellemző viselkedésük és a vegetációtüzek környezeti hatásai alapján határoznak meg. Egyes élő szervezetek stratégiákat dolgoztak ki arra, hogyan álljanak ellen a tűznek, illetve hogyan épüljenek fel utána. Bizonyos növényfajok élettörténete a tűzhöz kötődik: például a tűz által stimulált virágzás, a tűz utáni magszórás vagy a füst által kiváltott csírázás révén. Specializációjuk viszont azt is jelenti, hogy bármilyen eltérés a helyben uralkodó tűzrezsimekben (a csökkenő vagy növekvő gyakoriság vagy intenzitás egyaránt) okozhatja a populáció csökkenését (szélsőséges esetben lokális kihalását).

Például a kizárólag magból regenerálódó fás szárú növényfajok nem tudnak megújulni, ha túl gyakorivá válnak a tűzesetek.

Prométheusz ajándéka?

Mióta az emberiség megtanulta használni a tüzet, azóta befolyásolja is a vegetációtüzeket. Korábban égetéssel formálta a tájat, manapság jellemzően inkább elfojtani próbálja a tüzeket.

Világszerte kevés olyan növényzettel borított terület van, amelyet nem befolyásol az emberi tűzhasználat.

Az antropogén hatások a 18. század vége óta egyre hangsúlyosabbá váltak a természetes ökoszisztémákkal szemben, egyebek mellett az iparosítás, a felszínhasználat-változás, a népességnövekedés, valamint a tűz elleni védekezésben bekövetkezett változások miatt.

Vegetációtüzek következtében évente átlagosan mintegy 400–500 millió hektár (Mha) terület ég le globálisan. Az emiatt bekövetkező karbonkibocsátás 1997 és 2016 között évi 2,2 Pg-ra (Gt, 1012 kg) tehető, ez napjaink fosszilis tüzelőanyag-égetésből származó kibocsátásának mintegy 22%-a. A tüzekhez köthető kibocsátások mintegy 65%-a szavannákon, gyepes területeken bekövetkező tüzekből származik (mivel a gyepek a száraz évszakban kiszáradnak, ezek a területek gyakran leégnek), 10%-a pedig a mérsékelt és boreális erdők tüzeiből.

Körülbelül 20% a trópusi esőerdők irtásához, a felszínhasználat váltásához (pl. földművelésbe vonás), a maradék pedig a mezőgazdasági hulladék elégetéséhez kapcsolódik. Ugyan a területek tűz utáni helyreállításával a kibocsátások kompenzálhatók, a végleges erdőirtás vagy például a tőzeglápok égése nettó karbonforrás, vagyis többet szenet bocsát a légkörbe, mint amit természetes állapotában elnyel.

Fennáll annak az esélye, hogy az éghajlatváltozás és a megnövekedett erdőtüzek hatására fontos szénelnyelők (az erdők és a talaj) szénforrásokká válnak.

Globális trendek a tűzaktivitásban

Annak ellenére, hogy a média egyre többször számol be katasztrofális tüzekről (mint a 2019–2020-as ausztrál bozóttűz-krízis), nem világos, hogy tekinthetők-e ezek a katasztrófák az éghajlatváltozás következtében növekvő globális tűzaktivitás bizonyítékaként. A bizonytalanság oka részben az, hogy még az olyan egyszerű mérőszámok, mint a leégett terület nagysága is csak rövid időszakra érhetők el, és csak néhány régió esetében. A vegetációtüzek történetének megértéséhez csak közvetett, proxy adatokra (pl. faévgyűrűk vagy üledékes szén elemzése) támaszkodhatunk. Ezek sajnos nem terjednek ki közvetlenül olyan kulcsfontosságú elemekre, mint a gyakoriság vagy a tüzek földrajzi kiterjedése, és csak kevés olyan régió van (pl. az USA nyugati része), amelyre nagyszámú, nagy felbontású és hosszú adatsor áll rendelkezésre.

Manapság a műholdképeket rutinszerűen alkalmazzák a tüzek monitorozására, de ezek a mérések csak az 1970-es évek óta érhetőek el, ráadásul a korai műholdfelvételek még nem elég részletes felbontásúak, és lefedettségük sem tökéletes. Sok erdős terület tűz-visszatérési ideje néhány évtizednél hosszabb, így a felvételek nem képesek megragadni a ritkán ismétlődő eseményeket, mint az intenzív aszályok és árvizek, amelyek azt szabályozzák, hogy mekkora mennyiségű éghető biomassza áll rendelkezésre. Nehéz globális trendeket felállítani az egyes biomok eltérő tűzaktivitása miatt is, ezért a kutatók inkább regionális szintű elemzéseket végeznek.

A károk becslésére a leégett területek nagyságán kívül más mérőszámokat is érdemes figyelembe venni, hiszen az nem feltétlenül jelzi a társadalmi, gazdasági hatások mértékét: katasztrofálisnak nyilvánított tűzvészekben gyakran kisebb a leégett területek nagysága, mint távoli, lakatlan területek tűzeseteinél. Fontos például a tűz intenzitásának (mely a tűz során felszabadult energiát számszerűsíti) vagy súlyosságának (a tűz környezeti hatásainak, pl. a lombkorona károsodásának) becslése.

A megfigyelési korlátok ellenére is a globális tűzaktivitás változásáról körvonalazódó kép egyre borúsabb, melyben nagy szerepet játszanak az egyes régiók eltérő adottságai, az ember okozta éghajlatváltozás és más emberi tényezők.

Képaláírás: A NASA műholdképe 2019. december 7-én Ausztrália keleti partján mutatja a bozóttüzeket.

1979 és 2013 között a tűzidőjárási szezon átlagosan 18,7%-os növekedését jegyezték fel az éghető területeken. Ugyanakkor műholdfelvételek tanúsága szerint 1998 és 2015 között a vegetációtűzben leégett területek nagysága 25%-kal csökkent. A legnagyobb csökkenés Afrika és Dél-Amerika trópusi szavannáin és Ázsia félszáraz gyepein következett be a talajtakaró átalakítása következtében, mely fragmentáltabb és kevésbé gyúlékony tájhoz vezetett. A globális átlagnál nagyobb csökkenés következett be a leégett területek nagyságában a nyugat-ausztráliai sivatagban, melyet az aszályciklusokkal és az őslakos tűzgazdálkodás felhagyásával magyaráznak. Láthatjuk tehát, hogy nem elég csak a leégett területek nagyságára összpontosítani, mert az nem mutatja meg megfelelően a pusztító tűzesemények bekövetkezési kockázatában megfigyelhető változásokat.

Regionális trendek a tűzaktivitásban

Az USA nyugati részén található üledékes szénadatokból kimutatható, hogy az elmúlt 3000 évben a tűz aktivitását a régióban elsősorban a hőmérséklet és az aszály szabályozta. A 19. század folyamán egyre nagyobb szerepe lett az emberi tevékenységnek a terület népességnövekedése és az indiánok tűzkezelési gyakorlatának (az ellenőrzött, rendszeres tisztító tüzek alkalmazásának) felhagyása következtében.

Az aktív tűzoltás szétválasztotta a tűzaktivitás és az éghajlat viszonyát, és történelmi „tűzhiányt” hozott létre a 20. században. (A kontrollált tüzek alkalmazásának visszaszorításával tisztítás hiányában éghető anyag halmozódott fel, a lángra kapott tüzek eloltásával megváltozott a tűzrezsim, ami a növényzet megváltozásához, gyepterületek beerdősüléséhez vezetett.) Körülbelül 1980 óta a melegebb, szárazabb nyarak és a korábbra tolódott tavaszi hóolvadás következtében többszörösére nőtt a vegetációtűzben leégett területek nagysága a tűzoltásra költött jelentős összegek ellenére is.

kanadai boreális erdőkben a tűz gyakorisága és kiterjedése általában véve növekedett a régióban tapasztalható magasabb hőmérséklet, hosszabb tűzveszélyes időszak és szárazabb biomassza következtében. Az évente átlagosan leégett terület nagysága 1959 óta majdnem megháromszorozódott (1 millió hektárról 2,8 millió hektárra) Kanadában.

A szárazabb és melegebb tűzveszélyes időszakok megnövelik a villámlás okozta tüzek kockázatát, ezzel emelkedést okozva a nyugat-kanadai nagy tüzek számában, és ezzel együtt a leégett terület nagyságában is. Ráadásul az aszály és a tüzek kombinációja nettó üvegházgáz-kibocsátás növekedéshez vezetett, közvetlenül az erdei biomassza és a talajban tárolt szénkészletek (pl. tőzeg) égése, közvetve pedig a permafroszt olvadása miatt.

Ausztrália esetében nehéz elkülöníteni egymástól az éghajlatváltozás hatását, valamint a vadászó-gyűjtögető őslakosok 45 000 évnél is régebbre visszanyúló tűzkezelési gyakorlatának megszűnését az európai gyarmatosítás hatására a korai 19. században. Az éghajlatváltozás hatása azonban jól látható az extrém tűzesetek (pl. pyrocumulonimbus-előfordulások) növekvő számában. Nyugat-Tasmániában a villámlás által okozott tüzek száma, valamint a leégett területek nagysága 1980-1985 óta meredeken nőtt: évenkénti átlagosan 100 hektárról több mint 200.000 hektárra 2019-ben – ekkor tűz pusztított a Gondwana esőerdőben is. A 2019-2020-as tűzidényben, melyet kutatások egyértelműen az antropogén éghajlatváltozáshoz kapcsolnak, több mint 5 millió hektár eukaliptusz-erdő semmisült meg.

Chile történelmének legnagyobb tüze során több mint 5000 km2 égett le 2017-ben. A tűzesetek rendellenesen magas hőmérsékletekhez és aszályhoz kapcsolódtak, emellett azonban a nagy kiterjedésű, sűrű és rendkívül gyúlékony idegenhonos fenyő- és eukaliptusz-ültetvények is hozzájárultak annak mértékéhez és intenzitásához ugyanúgy, mint a 2018-as portugál tűzvészben.

Ez rávilágít arra, hogy az éghajlatváltozás mellett más faktorokat is figyelembe kell vennünk, mint például a mezőgazdasághoz kötődő vegetáció-változások vagy az özönfajok elterjedése következtében a tűzrezsim megváltozása.

Adott időjárási, éghajlati viszonyok mellett ugyanis eltérő növényborítottság mellett más és más lehet egy területen a tüzek előfordulási gyakorisága és súlyossága.

Jövőbeli kilátások

A témában megjelent tanulmányok egyetértenek abban, hogy az éghajlatváltozással a tűznek kedvező környezeti feltételek és időjárás gyakorisága, súlyossága, valamint az időszak hossza egyre növekszik. Emiatt pedig mind a leégett területek nagysága, mind pedig a tűz előfordulása összességében növekedni fog a jövőben. A környezeti tényezők mellett azonban fontos szerep jut az antropogén tényezők változásának is, ha pedig így van, az azt is jelenti, hogy megfelelő tervezéssel és kezeléssel a kockázatok csökkenthetők. Ehhez, a megfelelő tűzgazdálkodási beavatkozások kidolgozásához viszont transzdiszciplináris kutatásra (és rendszerben gondolkodásra) van szükség, amely ötvözi a természet-, társadalom- és mérnöki tudományokat egyaránt.