دراسات وابحاث
“حرائق الزومبي” الغامضة في القطب الشمالي قد لا تكون لهبًا قديمًا على كل حال
“حرائق الزومبي” الغامضة في القطب الشمالي قد لا تكون لهبًا قديمًا على كل حال
مصر:إيهاب محمد زايد
تختفي ما تسمى “حرائق الزومبي” في أراضي الخث في ألاسكا وكندا وسيبيريا من سطح الأرض وتشتعل تحت الأرض خلال فصل الشتاء قبل أن تعود إلى الحياة في الربيع التالي.
تحير هذه الحرائق العلماء لأنها تظهر في أوائل شهر مايو، أي قبل موسم الحرائق المعتاد في أقصى الشمال، ويمكن أن تشتعل من جديد لعدة سنوات.
يعتقد معظم العلماء أن حرائق الزومبي هي بقايا حرائق على السطح، لكننا حددنا سببًا بديلاً. تشير أبحاثنا إلى أن الاحترار الجوي السريع فوق سطح الأرض يمكن أن يتسبب في ارتفاع حرارة التربة الخثية فجأة إلى درجات حرارة مشتعلة تحت الأرض، وكل ذلك دون أي شرارة أو أي اشتعال آخر. قد تكون حرائق الزومبي هذه حالة من حالات الاحتراق التلقائي الناجم عن تغير المناخ.
تعود التقارير عن مثل هذه الحرائق إلى الأربعينيات من القرن الماضي، عندما كانت أحداثًا نادرة. ومع ذلك، فقد زاد تواتر وشدة هذه الحرائق بشكل ملحوظ في العقدين الماضيين، جنبًا إلى جنب مع الاحترار المتسارع في القطب الشمالي، وهي المنطقة الأسرع احترارًا على هذا الكوكب.
وفي بداية عام 2024، كان أكثر من 100 حريق زومبي نشطًا في مقاطعة كولومبيا البريطانية الكندية وحدها. وقد تم تسجيل حرائق الزومبي بالقرب من أبرد قرية على وجه الأرض، أويمياكون في شمال شرق سيبيريا، حيث استمرت خلال فصول الشتاء المتعددة وتمثل حوالي 3.5% من المساحة المحترقة في المنطقة الأوسع كل عام.
خريطة ملونة مشفرة للأرض
ترتفع درجة حرارة المناطق الحمراء بشكل أسرع، بينما تظهر المناطق السوداء والرمادية تربة خثية غنية بالكربون. هناك تداخل كبير بين الاثنين، كما هو الحال في تشيرسكي في شمال سيبيريا. أوسوليفان وآخرون / الجمعية الملكية أ (البيانات: Berkeley Earth / PEATMAP)
يُحتجز قدر أكبر من الكربون في التربة الخثية الحساسة لدرجة الحرارة في القطب الشمالي أكثر مما هو موجود في الغلاف الجوي بأكمله، وتطلق هذه الحرائق كميات كبيرة من الكربون في الغلاف الجوي. أردنا أن نعرف ما إذا كان الاحترار المفاجئ قد يكون مسؤولاً بشكل مباشر.
نتيجتين رائعتين
لقد طورنا نموذجًا رياضيًا لاستكشاف سيناريوهات “ماذا لو” المختلفة، بما في ذلك كيفية استجابة درجة الحرارة ومحتوى الكربون في التربة الخثية للتغيرات في الطقس والمناخ. والأهم من ذلك، أن نموذجنا يلتقط كيف تولد بعض الميكروبات الحرارة أثناء تحلل التربة وإطلاق الكربون في الغلاف الجوي.
لقد حصلنا على نتيجتين رائعتين:
الأول هو أن تلك الميكروبات يمكن أن تولد الكثير من الحرارة بحيث يمكن أن يشتعل الخث الموجود تحت الأرض عند حوالي 80 درجة مئوية خلال الشتاء، ويكون جاهزًا للاشتعال في الربيع. ويمكن أن يحدث هذا دون أن يكون هناك حريق في تلك البقعة فوق الأرض، ودون أن يصل الطقس فوق الأرض إلى درجات الحرارة التي عادة ما تكون ضرورية لاحتراق التربة.
نحن نسمي هذه الحالة الجديدة الحالة الساخنة شبه المستقرة للتربة الخثية. في هذا السياق، تعني كلمة “شبه مستقر” حرقًا طويلًا – تستمر الحالة الساخنة لفترة طويلة ولكن محدودة، تصل إلى عشر سنوات، حتى يحترق الخث.
والنتيجة الرئيسية الأخرى التي توصلنا إليها هي أن الانتقال المفاجئ من الحالة الباردة العادية إلى الحالة الحارة شبه المستقرة يمكن أن يحدث بسبب أنماط مناخية واقعية وحدها، بما في ذلك موجات الحرارة الصيفية وسيناريوهات الاحتباس الحراري.
والأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو أن الزيادة في درجة حرارة الغلاف الجوي يجب أن تكون أسرع من معدل حرج معين لتحفيز التحول. إذا زادت درجة حرارة الغلاف الجوي بنفس المقدار، ولكن بمعدل أبطأ، تظل التربة الخثية النشطة بيولوجيًا في الحالة الباردة العادية ولا تنتقل أبدًا إلى الحالة الساخنة شبه المستقرة.
ما زلنا لا نملك دليلاً على حدوث ذلك في العالم الحقيقي، ولم يتم إثباته في المختبر – في الوقت الحالي، هذه ظاهرة تظهر فقط في نماذجنا.
لكننا نعلم أن السماد (الذي يشبه إلى حد كبير الخث) يمكن أن يشتعل بنفس الطريقة. على سبيل المثال، من المحتمل أن يكون حريق كبير في ضواحي لندن خلال موجة الحر في عام 2022 ناجمًا عن كومة من السماد تحترق تلقائيًا.
كل هذا يشير إلى أن درجة حرارة الغلاف الجوي ليست في الواقع العامل الحاسم الرئيسي لحرائق الزومبي. بل إن معدل ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي هو الذي يؤدي إلى حروق طويلة للخث الموجود تحت الأرض. ببساطة، الأمر لا يتعلق بالحرارة، بل بالمعدل.
كيفية محاربة الزومبي
مع ارتفاع درجة حرارة المناخ، يصبح الطقس أكثر تطرفًا، وهذه هي بالضبط الظروف التي يمكن أن تؤدي إلى المزيد والمزيد من حرائق الزومبي. وهذا أمر مثير للقلق لأنه قد يؤدي إلى بدء حلقة مفرغة: فمن المرجح أن تؤدي كميات الكربون المنبعثة من التربة الخثية القديمة إلى الغلاف الجوي إلى تفاقم التغيرات المناخية، مما يعني المزيد من الحرائق، وبالتالي المزيد من الطقس المتطرف، وما إلى ذلك.
في الواقع، تعد الحرائق الزومبي مثالاً لنقطة التحول الناجمة عن المعدل، حيث يفشل النظام في التكيف مع التغيرات السريعة للغاية في الظروف الخارجية والانتقالات من حالته العادية إلى حالة مختلفة، وغير مرغوب فيها غالبًا.
من الممكن أن المناخ المعاصر يقترب – أو قد يكون كذلك تم تجاوزها بالفعل ــ معدلات تغير خطيرة في بعض الأنظمة الطبيعية، مثل التربة الخثية النشطة بيولوجيا، وهو ما قد يفسر الزيادة الأخيرة في حرائق الزومبي.
يبدو أن الحل الوحيد لمنع المزيد من حرائق الزومبي هو الحد من التقلبات المناخية. وفي حين يركز صناع السياسات على المستويات الخطيرة لدرجات حرارة الغلاف الجوي (الحرارة)، فإن تقلب المناخ (معدل التغير) يمكن أن يكون على نفس القدر من الأهمية أو حتى أكثر أهمية لقدرتنا على الصمود في المدى القصير.
سيباستيان ويتسوريك، أستاذ (رئيسًا) ورئيس قسم الرياضيات التطبيقية، كلية جامعة كورك؛ إيوين أوسوليفان، مرشح لدرجة الدكتوراه في الرياضيات التطبيقية، جامعة كوليدج كورك، وكيران مولكرون، محاضر أول، كلية العلوم الرياضية، جامعة كوليدج كورك
