Мало того, что черный углерод лесных пожаров опасен для здоровья человека, с усилением лесных пожаров его темные частицы покрывают Арктику, ускоряя таяние.
В очередной раз обширные просторы дикой природы Канады охвачены огнём, который угрожает городам и вынуждает бежать тысячи людей. Похоже, это вспышка « пожаров-зомби»: прошлогодних лесных пожаров , которые не погасли полностью и продолжали тлеть под землей, а в этом году снова воспламеняют наземную растительность. Они снова наполнили дымом северные города США. Эта дымка содержит менее известную, по сравнению со своим знаменитым родственником CO 2, форму углерода: черный углерод. К 16 мая ежемесячные выбросы углерода в результате пожаров превысили 15 мегатонн , что значительно превышает показатели предыдущих лет.
Черный углерод состоит из мельчайших частиц, образующихся в результате неполного сгорания топлива — будь то канадские деревья и почвы или топливо для приготовления пищи, такое как древесина, каменный или древесный уголь. «Проблема в том, что они горят неэффективно», — говорит Юсуф Джамиль, который исследует черный углерод в некоммерческой организации Project Drawdown, занимающейся климатическими решениями. «Топливо в этом случае не сгорает должным образом и поэтому при горении выделяется много частиц и ядовитых газов».
В экономически развивающейся стране, в жилых домах, для приготовления пищи может использоваться дровяная печь, что может привести к катастрофическому качеству воздуха в помещении и всевозможным последствиям для здоровья , включая проблемы с сердцем, затрудненное дыхание и рак. Если черный углерод от таких лесных пожаров оседает в Арктике, то он затемняет лед и снег, резко ускоряя таяние. «Это огромная проблема как для здоровья, так и для климата», — говорит Джамиль. «И тем не менее, об этом почти не упоминают, когда мы говорим о мощном климатическом решении».
CO 2 и метан (CH 4 ) привлекают все внимание как газы, согревающие планету. И это справедливо: человечество должно как можно быстрее сократить выбросы, чтобы замедлить изменение климата. В то же время мы пренебрегаем простыми способами сокращения выбросов черного углерода.
Хотя черный углерод не является парниковым газом, таким как CO 2 и метан, он оказывает существенное воздействие на климат. Например, облака темного дыма лесных пожаров поглощают солнечную энергию, нагревая атмосферу. В то время как CO 2 остается в атмосфере на протяжении веков, а метан – около десяти лет, черный углерод выпадает обратно на Землю не более чем через несколько недель.
Такая короткая продолжительность жизни удачна с точки зрения атмосферы, но неудачна для Арктики и других холодных мест, где приземляется черный углерод. Обычно снег и лед могут сохраняться, потому что они отражают солнечную энергию обратно в космос. Но если они покрыты черным углеродом, темная окраска поглощает тепло. «Вы можете видеть, как эти маленькие частицы просверливают отверстия во льду. Просто поразительно, как черный углерод может поглощать солнечный свет и нагревать предметы», — говорит Бренда Эквурзель, директор по научному развитию Союза обеспокоенных ученых. А если вы полностью растопите снег или лед с высокой отражающей способностью, говорит она, вы обнаружите под собой более темную землю или океан, которые гораздо легче поглощают солнечный свет, помогая нагреть этот регион.
Образуется петля обратной связи. По мере того, как мир нагревается, лесные пожары в северных широтах становятся все более частыми и интенсивными , поскольку более высокие температуры высасывают влагу, оставшуюся в растительности. Потепление также создает больше источников возгорания , стимулируя грозы: моделирование показывает, что к концу столетия количество ударов молний в Арктике может удвоиться . Лесные пожары стали настолько интенсивными, что порождают грозовые облака из дыма , которые бродят по ландшафту, вызывая новые пожары.
«Мы просто наблюдаем все больше и больше пожаров в высоких широтах», — говорит Брендан Роджерс, изучающий бореальные леса и Арктику в Центре климатических исследований Вудвелла в Массачусетсе. «Огонь был естественной частью этих экосистем на протяжении тысяч и тысяч лет. Проблема в том, что мы наблюдаем усиление пожаров, вызванное потеплением климата, которое значительно превышает исторические нормы или даже то, что мы видели в палеохрониках», — говорит он. Подсказки, найденные в окаменелостях, годичных кольцах, ледяных покровах и других долговечных материалах, позволяют предположить, что мы вступаем в неизведанное климатическое пространство.
Более крупные, более интенсивные и более частые пожары производят больше дыма и черного углерода, что еще больше нагревает атмосферу, еще больше усиливая пожары. (Арктические лесные пожары также выделяют огромное количество CO 2 , вызывая дополнительное глобальное потепление.) Черный углерод, попадающий в Арктику, которая уже нагревается в четыре раза быстрее , чем остальная часть планеты, что ускоряет таяние снега и льда, приводит к к еще большему локальному потеплению, еще большему таянию, еще большему потеплению, и так далее и так далее. По мере исчезновения морского льда Арктика становится доступной для большего количества судов , которые выбрасывают в атмосферу еще больше черного углерода в результате сгорания топлива.
Хотя полностью остановить северные пожары невозможно, есть способы их предотвратить. В местах, населенных людьми, линии электропередач, как известно, склонны к возникновению пожаров, поэтому их закапывание под землю могло бы помочь, хотя это требует значительных затрат. В целом, помогло бы возвращение к стратегиям коренных народов, таким как более контролируемое сжигание земли, чтобы очистить накопившееся топливо, которое может превратиться в трут от одной искры. «Вы можете поджечь ландшафт, когда и где вы этого хотите, и избегать огня, когда и там, где вы этого не хотите», — говорит Роджерс. Меньшие пожары мягко перезапускают экосистему – как и задумано природой – вместо того, чтобы уничтожать ее, поэтому вы получаете меньше черного углерода.
К счастью, мы можем сделать гораздо больше с черным углеродом, который люди выбрасывают непосредственно в атмосферу. Основным источником здесь является нечистое топливо для приготовления пищи, такое как древесина и древесный уголь, особенно в Индии, Китае и странах Африки к югу от Сахары. Менее загрязняющее ископаемое топливо, такое как сжиженный нефтяной газ, могло бы выступать в качестве переходного топлива, но конечным идеалом была бы электрификация или устройства на солнечной энергии, которые фокусируют солнечный свет для приготовления пищи. «Чистое приготовление пищи должно быть очень мощным средством экстренного торможения», — говорит Джамиль. «По оценкам Всемирного банка, для финансирования решений по приготовлению пищи необходимо около 10 миллиардов долларов в год , чтобы к 2030 году каждый имел доступ к той или иной форме улучшенного топлива для приготовления пищи, однако финансирование в 10 раз меньше». Издержки бездействия для здоровья и окружающей среды составят 2,4 триллиона долларов в год, добавляет Всемирный банк .
Другими крупными источниками черного углерода являются тяжелая промышленность, сжигающая уголь, и транспортный сектор — вспомните о черных облаках, которые извергают выхлопные трубы старых автобусов. Таким образом, объединяющим фактором здесь является ископаемое топливо: максимально быстрая декарбонизация нашей экономики остановит выбросы парниковых газов и черного углерода, одновременно улучшая здоровье населения. Снижая глобальные температуры, мы предотвратим усиление лесных пожаров и выброс в Арктику еще большего количества черного углерода, ускоряющего её быстрое сокращение. «Изменение климата является основной движущей силой этого процесса», — говорит Эквурзель. «Поэтому это должно быть первым и главным решением: сокращение потребления ископаемого топлива».