Dit is het eerste onderzoek dat – door dynamieken in de atmosfeer te koppelen aan kennis van vuur – laat zien dat de toename van branden in het Hoge Noorden niet alleen verband houdt met de oplopende temperatuur, maar ook het gevolg is van complexe interacties in het klimaatsysteem. De aard- en klimaatwetenschappers van de VU publiceerden hun onderzoek in Science.
Recordhoge temperaturen
De aanleiding van het onderzoek waren observaties van recordhoge temperaturen in Midden- en Oost-Siberië gedurende drie jaar op rij, die resulteerden in hevige brandseizoenen. "We wilden onderzoeken hoe ongewoon deze gebeurtenissen waren", zegt VU-promovendus Aardwetenschappen Rebecca Scholten, hoofdauteur van het artikel. "Daarnaast wilden we in kaart brengen wat de oorzaken waren van de extreme branden in deze regio. Zijn deze toe te schrijven aan weerextremen op korte termijn, of spelen langetermijnprocessen van atmosferische circulatie – wellicht seizoensgebonden – een rol?" Door weken met extreme branden te onderzoeken, ontdekte het team dat het gecombineerde effect van zowel het moment waarop de sneeuw begint te smelten als specifieke omstandigheden van de straalstroom aanleiding kunnen geven tot hevige brandseizoenen.
De Arctische straalstroom
“We zagen een straalstroompatroon ontstaan waarvan we recent in eerdere onderzoeken ook hebben vastgesteld dat het een belangrijke rol speelt in Europese hittegolven”, zegt coauteur Dim Coumou, hoogleraar klimaatextremen en maatschappelijke risico's aan de VU en het KNMI. Deze zogeheten dubbele straalstroom kenmerkt zich door een verplaatsing in noordelijke richting van de polaire straalstroom, ofwel de Arctische straalstroom, in combinatie met een sterke subtropische stroom. Deze werd voorheen ook al gekoppeld aan het blokkeren van hogedruksystemen en daardoor aan hittegolven in Europa en andere gebieden rond de middelste breedtegraden. “Wat zo fascinerend is aan onderzoek naar de atmosferische dynamiek, is dat weerextremen in verschillende delen van de wereld met elkaar verbonden blijken en kunnen worden toegeschreven aan dezelfde factoren en mechanismes”, zegt coauteur Fei Luo, promovendus aan het VU-Instituut voor Milieuvraagstukken (IVM).
Minder sneeuw en meer bliksem
De onderzoekers concludeerden ook dat het vroeg smelten van de sneeuw een belangrijke oorzaak is voor een verplaatsing van branden in noordelijke richting. “Als de sneeuw vroeg in het jaar begint te smelten kan biomassa langer drogen, waardoor vegetatie en strooisel vatbaarder worden om in brand te vliegen”, zegt Sander Veraverbeke, universitair hoofddocent in Klimaat- en Ecosysteemverandering aan de VU en laatste auteur van het onderzoek. Ook extreme bliksemactiviteit speelt een grote rol bij branden in het Hoge Noorden. Hittegolven leiden tot convectie in de atmosfeer, wat zorgt voor onweer en bliksem. “In afgelegen Arctische gebieden wordt vuur zelden door mensen aangestoken. Bliksem zorgt echter voor branden op plekken waar we deze voorheen zelden zagen.”
Effect op permafrost
Zorgwekkend is dat deze extreme brandseizoenen op hoge breedtegraden op hun beurt de opwarming van de aarde verder kunnen versnellen. Veraverbeke: “Arctische branden woeden in koolstofrijke ecosystemen en zorgen daardoor voor een grote uitstoot van broeikasgassen. Ook woeden deze branden grotendeels in gebieden met permafrostbodems waarin veel koolstof opgeslagen zit.” Hoe deze permafrostbodems gaan reageren op hogere temperaturen en meer natuurbranden is nog grotendeels onbekend, hier doen de wetenschappers nu onderzoek naar.
Klimaatverandering oorzaak?
Uit het onderzoek blijkt dat klimaatverandering mogelijk de oorzaak is van de toename van natuurbranden in Siberië. “Gemiddeld begint de sneeuw in Oost-Siberië nu bijna een week eerder te smelten dan 40 jaar geleden”, zegt Rebecca Scholten. “Tegelijkertijd is de frequentie van Arctische straalstromen boven Eurazië meer dan verdriedubbeld.” Deze enorme toename van meerdere aanjagers van de ontsteking en verspreiding van branden zorgt voor een grotere kans op extreme brandjaren.
