شمالگان در حال ناپدید شدن است: پوشش‌های یخی در حال ذوب شدن هستند، پوشش درختی در حال حرکت به سمت شمال است و خرس‌های گرسنه‌ی قطبی کم‌کم وارد شهرها می‌شوند. سرعت گرمایش شمالگان به دلیل تغییرات اقلیمی، به‌ویژه تغییرات انعکاس (بر اثر ازبین‌رفتن یخ‌ها و برف‌های انعکاس‌دهنده‌ی نور خورشید و جایگزینی آن‌ها با خاک و اقیانوس که گرمای بیشتری را جذب می‌کنند) دو برابر شده است. چنین تغییراتی، چرخه‌ی بازخورد مثبت خطرناکی را به‌دنبال خواهد داشت که در آن گرما منجر به تولید گرمای بیشتر می‌شود.

امروزه یخ‌های شمالگان فقط ذوب نمی‌شوند بلکه می‌سوزند. آتش‌سوزی مهیب جنگل‌های سیبری به مدت بیش از سه‌ ماه، ابری از دود و خاکستر را به کل آسمان اروپا وارد کردند. بیش از چهار میلیون هکتار از جنگل‌های تایگای سیبری در آتش سوختند، ارتش روسیه وارد عمل شد، مردم این منطقه با دود محاصره شده‌ بودند و ابر دودی حتی به آلاسکا و فراتر از آن هم رسید. آتش‌سوزی جنگل‌های شمالی گرینلند، آلاسکا و کانادا هم شدت گرفت.

شاید تصاویر جهنم آتشین شمالگان، بسیاری را شوکه کرده باشد اما از نظر فیلیپ هیگورا زیست‌بوم شناس آتش در دانشگاه مونتانای ایالات‌متحده که بیش از ۲۰ سال به پژوهش روی شعله‌های آتش شمالگان می‌پردازد، این اتفاق زیاد هم دور از انتظار نیست. او می‌گوید: «من تعجب نمی‌کنم، این اتفاقات همان حوادثی هستند که سال‌ها قبل پیش‌بینی کرده بودیم.»

براساس پیش‌بینی‌های هیگورا و تیم او و مدل‌سازی‌های پیچیده‌ی کامپیوتری در سال ۲۰۱۶، آتش‌سوزی جنگل‌های شمالی و توندراهای شمالگان تا سال ۲۱۰۰ چهار برابر بیشتر خواهد شد.

آتش‌سوزی‌های عظیم جنگل‌ها در توندراهای سیبری، اقامتگاه‌های مجاور را تهدید می‌کنند و این مناطق زیر ابری از دود و خاکستر مدفون می‌شوند

به‌گفته‌ی هیگورا یکی از معیارهای کلیدی در این اتفاق دمای میانگین ۱۳.۴ درجه‌ی سانتی‌گراد در ماه ژوئیه بود که در ۳۰ سال اخیر بی‌سابقه بود. دمای، بیشترین بخش‌ توندراهای آلاسکا به شکل خطرناکی بین سال‌های ۱۹۷۱ و ۲۰۰۰ به این میانگین نزدیک شد و حساسیت این مناطق نسبت به گرمایش زمین افزایش یافت. تعداد مناطق نزدیک و بیشتر از این نقطه‌ی میانگین احتمالا با افزایش گرمایش جهانی در سال‌های پیش رو افزایش خواهد یافت. او در ادامه می‌گوید:

در مناطق قطب شمال، پس از دمای عطف مشخصی توندراها شروع به سوختن می‌کنند، دقیقا مانند یک کلید دودویی است. این رابطه‌ی عطف یکی از عوامل حساسیت شمالگان است: مناطقی که سال‌ها است زیر میانگین مشخص و خارج از رادار فعالیت آتش قرار دارند اما به‌طور ناگهانی و با تغییر در دمای شروع به سوختن می‌کنند.

چنین آتش‌سوزی‌هایی بخش طبیعی تمام اکوسیستم‌ها از جمله اکوسیستم‌های شمالی هستند این پدیده‌ها گوناگونی زیستی و سهولت چرخه‌ی غذایی را افزایش می‌دهند اما آتش‌سوزی شمالگان در چنین مقیاسی بی‌سابقه و به‌شدت غیرمعمول است. به‌گفته‌ی هیگورا: «این آتش‌سوزی‌ها نشان‌دهنده‌ی دخالت انسان در طبیعت هستند و تغییرات اقلیمی جهانی هم ضربه‌ی بزرگی به اکوسیستم وارد می‌کند»

یکی از دلایل انفجار در طول آتش‌سوزی‌ها افزایش حرارت است که باعث خشکی خاک و ذوب یخ‌های دائمی می‌شود؛ اما دلایل شگفت‌انگیزتری هم برای چنین حوادثی وجود دارد برای مثال گرم شدن هوا منجر به افزایش صاعقه و آتش‌سوزی جنگل‌ها می‌شود.

سوخت کند

به‌گفته‌ی سو ناتالی، دانشمندیار مرکز پژوهشی Woods Hole (سازمانی در ماساچوست که به‌دنبال راه‌حل برای تغییرات اقلیمی است):

تابستان امسال پس از کار در محیط داغ و پر از دود آلاسکا به‌وضوح آثار آتش‌سوزی در مناطق مختلف را احساس کردیم. همچنین به‌راحتی می‌توان به آثار بلندمدت آتش‌سوزی در سال‌های گذشته پی برد. ما روی زمینی راه می‌رویم که به دلیل ذوب یخ‌های دائمی در آتش‌سوزی‌های گذشته، در حال فروپاشی است.»

آتش‌سوزی در توندرای سیبری به بیش از یک میلیون هکتار جنگل نفوذ کرده است و کنترل آن با عملیات آتش‌نشانی تقریبا غیرممکن است.

به‌گفته‌ی ناتالی، اتفاق شگفت‌انگیزتر از به جوش آمدن یخ‌ها، سوختن تالاب‌ها است. آتش‌سوزی‌ها معمولا بر کل اکوسیستم شمال تأثیر می‌گذارند. هوا آلوده است، خشک‌سالی‌ فراگیر شده است و در مقابل، توده‌های جدید گیاهی و درختی در نقاط غیرقابل‌انتظاری افزایش یافته است. برای مثال طبق یکی از گزارش‌ها در سال گذشته، گرمایش شمالگان و تغییر در پوشش گیاهی منجر به کاهش جمعیت گوزن‌های شمالی به نصف شده است زیرا این گونه‌ها دیگر قادر به منابع غذایی خود به‌خصوص گلسنگ‌ نیستند.

آتش‌سوزی در شمالگان تأثیر چشمگیری بر اقلیم کل جهان می‌گذارد. جنگل‌ها و توندراهای شمالی ۳۳ درصد از خشکی‌های سراسر جهان را تشکیل می‌دهند و تقریبا ۵۰ درصد از کربن خاک سراسر دنیا را در خود دارند، این میزان کربن از کربن موجود در کل پوشش‌های گیاهی سراسر جهان بیشتر است و برابر با میزان کربن موجود در جو است.

در شمالگان به دلیل آب‌وهوای بسیار سرد، تجزیه و رشد میکروبی کندتر از مناطق گرمسیری است بنابراین کربن از طریق رشد گیاهی به چرخه‌ی غذایی بازنمی‌گردد و در یخ‌ها ذخیره می‌شود. به بیان دیگر، در صورتی که آتش‌سوزی جنگل‌ها و ذوب توندراها ادامه پیدا کند، کربن موجود در جو هم به شکل چشمگیری افزایش خواهد یافت و ممکن است حداکثر تلاش‌های جهان برای کاهش آلودگی کارساز نباشند.

مقادیر زیادی از کربنی که در درخت‌ها، خاک‌برگ‌ها و خاک جنگل‌های شمالگان به دام افتاده است بر اثر آتش‌سوزی وارد جو می‌شود.

به‌گفته‌ی مریت تورتسکی از دانشگاه گولف اونتاریوی کانادا: «شمال، یخچالی سراسری و وسیع برای کربن موجود در جو است». تورتسکی، به بررسی چگونگی ذوب یخ‌های دائمی و تبدیل خشکی‌های یکپارچه به زمینی آبکی می‌پردازد. از طرفی سال‌ها است جوامع شمالی وضعیت خانه‌های نامتعادل و جاده‌های فروریخته را گزارش می‌کنند.

امروزه، زمین‌های یکپارچه به خودی خود آتش می‌گیرند. آتش‌سوزی در تالاب‌ها به شکل احتراق بدون شعله و خفه‌ای است که از طریق خاک‌برگ‌ها با سرعت حلزونی نیم متر در هفته به اطراف سرایت می‌کند، در حالی که سرعت آتش‌سوزی‌های جنگلی به ۱۰ کیلومتر بر ساعت می‌رسید. به‌گفته‌ی تورتسکی:

شعله‌ها در این نوع احتراق به سرعت به درختان نفوذ نمی‌کنند بلکه به کندی در میان خزه‌ها و زیست‌توده‌ها و هر چیزی که روی زمین افتاده است حرکت می‌کنند.

آتش‌سوزی‌های کند آسان‌تر از آتش‌سوزی بر اثر صاعقه به وجود می‌آید و مقاومت آن در شرایط رطوبت و سرما هم بیشتر است که دلیل آن هم وجود ذخایر زیادی از گازهای قابل احتراق مثل متان در تالاب‌ها و مرداب‌ها است. با گرمایش زمین، خاک‌ها و تالاب‌های شمالی خشک می‌شوند و احتمال آتش‌سوزی‌های کُند افزایش می‌یابد.

تورتسکی در مقاله‌ی پژوهشی سال ۲۰۱۵، ثابت می‌کند آتش‌سوزی‌های کُند نسبت به گرمایش جهانی تهدید بزرگ‌تری هستند. سوخت آن‌ها مدت طولانی‌تری طول می‌کشد، بنابراین می‌توانند گرما را به خاک و یخچال‌ها وارد کنند و دو برابر آتش‌سوزی‌های عادی کربن مصرف کنند.

دودهای آتش‌سوزی جنگلی تا مناطق وسیعی گسترش پیدا می‌کند و حتی هوای قاره‌های دیگر را هم آلوده می‌کند

به‌گفته‌ی تورتسکی:

متأسفانه هیچ روشی برای ارسال یک هواپیمای آب فشان با مخزنی پرآب یا عملیات آتش‌نشانی برای خاموش کردن چنین آتشی وجود ندارد و با وجود آتش‌سوزی‌های کند، حتی ابزار آتش‌نشانی در مقیاس وسیع هم پاسخگو نیست.

حتی بدتر از آن، بارش باران هم کمکی به حل مشکل نخواهد کرد. او می‌گوید:

برای خاموش کردن چنین آتشی نیاز به بارش‌های رسوب‌کننده مثل بارش برف وجود دارد اما بارش باران که اغلب با رعدوبرق همراه است می‌تواند شرایط را به دلیل وجود متان در مرداب‌ها وخیم‌تر کند.

جذب‌کننده یا منتشرکننده

به گزارش تورتسکی و همکاران در یک بررسی جدید، جنگل‌های شمالی به‌جای جذب کربن جو از طریق فتوسنتز و رشد و ایفای نقش به‌عنوان جذب‌کننده‌ی کربن، به دلیل سوختن کربن خود را در جو منتشر می‌کنند و به این ترتیب به منبع توزیع کربن تبدیل می‌شوند. به بیان دیگر جنگل‌های شمالی به‌جای اینکه به‌عنوان ترمزی برای تغییرات اقلیمی عمل کنند، می‌سوزند و به شکل چشمگیری گرمایش جهانی را تشدید می‌کنند.

در طول آتش‌سوزی، کل کربن خاک نمی‌سوزد. بلکه کربن موجود در خاک به‌ مرور زمان و پس از چند مرتبه آتش‌سوزی افزایش پیدا می‌کند. از طرفی با گرمایش هوا و افزایش شدت و وسعت آتش‌سوزی مناطق شمالی، احتمال انتشار کربن خاک در جو هم افزایش پیدا خواهد کرد. به‌گفته‌ی تورتسکی:

خبر بد این است که آتش‌سوزی‌های بزرگ می‌توانند به کل جنگل سرایت کنند و به لایه‌های قدیمی کربن که هزاران سال پیش جذب شده‌اند، نفوذ کنند. با آزاد شدن کربن ۱۰۰ هزار ساله به داخل جو، بازخورد مثبتی به وجود خواهد آمد. با اینکه آتش‌سوزی‌های فصلی بخشی طبیعی از جنگل‌های شمالی هستند اما این پدیده در اطراف قطب شمال طبیعی نیست (شاید در آینده این اتفاق رایج شود).

توازن درخت‌های سیاه‌کاج، غان و کانیفر در جنگل‌های شمالی اطراف قطب شمال پس از آتش‌سوزی به دلیل توزیع دانه‌های نیم‌سوز در حال تغییر است

اگر آتش‌سوزی مناطق شمالگان معیار کافی برای درک تغییر الگوی آن نباشد، مانع بزرگ‌تری که بر سر راه درک این پدیده قرار دارد، آتش‌سوزی‌های زیرزمینی است. به‌گفته‌ی کارلی فیلیپس، یکی از اعضای محافظت کربنی جنگل‌های شمالی آلاسکا در انجمن دانشمندان نگران (سازمانی غیرانتفاعی که ۵۰ سال پیش با هدف استفاده از علم برای بهبود سلامت مردم و سیاره‌ی زمین تأسیس شد):

درک بهتر از آتش‌سوزی در اکوسیستم‌هایی مثل مرداب‌ها، لجن‌ها و خاک‌های زیر سطح می‌تواند درک مردم از چگونگی آتش‌سوزی در شمالگان را تغییر دهد.

با وجود آتش‌های خفته در زیر سطح زمین، آتش‌سوزی‌های زیرزمینی می‌توانند در طول زمستان هم دوام بیاورند و در فصل بهار به مناطق غیرقابل پیش‌بینی برسند. ازاین‌رو نام مستعار آن‌ها آتش زامبی است؛ زیرا نه زنده‌ هستند نه کاملا از بین رفته‌اند.

معیارهایی مثل یخ‌های در حال ذوب، انتشار متان، خشک شدن تالاب‌ها، ناپدیدشدن یخ‌ها، افزایش آتش‌های زامبی و البته گرمایش جهانی همه دست به دست هم می‌دهند و به زمینه‌ای بی‌سابقه برای تغییرات چشمگیر در شمالگان تبدیل می‌شوند.

ناتالی از شرکت Woods Hole در سال ۲۰۱۸ به گزارش مطالعه‌ای موردی پرداخت که از سال ۲۰۱۲ تا ۲۰۱۶ در سیبری اجرا شد. او و همکارانش قسمت‌هایی از زمین را با درجه‌های مختلف سوزاندند و منتظر رشد دانه‌های سیاه‌کاج ماندند. در سال۲۰۱۷، تعداد دانه‌های کاج سیاه در زمین‌های نیمه سوخته یا به‌شدت سوخته در مقایسه با زمین‌های دیگر پنج برابر شده بود و این یعنی با افزایش آتش‌سوزی جنگل‌ها گونه‌های جدیدی رشد خواهند کرد.

آتش‌سوزی تابستانه در آلاسکا تأثیر وسیعی بر اکوسیستم‌های وسیع آن منطقه خواهد گذاشت

به همین ترتیب الگوی گیاهی شمالگان از جنگل‌های کانیفر به جنگل‌های برگ‌ریز تبدیل می‌شود که در جنوب رایج‌تر هستند. به‌گفته‌ی تورتسکی:

در مناطق شمالی، شاهد تکثیر و رشد جنگل‌های برگ‌ریز هستیم زیرا پس از آتش‌سوزی دیگر امکان رشد درختان کانیفر وجود نخواهد داشت. به این ترتیب ساختار نمادین تعریف شمال هم در حال تغییر است.

تأثیر جهانی

تغییرات چشمگیر در شمالگان و جنگل‌های شمالی بر کل سیاره‌ی زمین تأثیر خواهد گذاشت. به‌گفته‌ی مارک پرینگتون، دانشمند ارشد سازمان خدمات نظارت بر جو کوپرنیک (Cams) در EFFIS (دستگاه اطلاعاتی آتش‌سوزی جنگل‌های اروپا) می‌گوید: «این یک مشکل بزرگ است: آتش‌سوزی در این مناطق بر کیفیت هوا در دیگر مناطق دنیا تأثیر می‌گذارد».

عملیات نظارتی شامل این موارد است: نظارت بر دودهای آلاسکا و ردیابی آن‌ها تا دریاچه‌های بزرگ (دریاچه‌های واقع در شرق آمریکای شمالی در مرز کانادا و ایالات متحده که از طریق رودخانه‌ی سن لارنس به اقیانوس اطلس منتهی می‌شوند)، آتش‌سوزی‌های آلبرتا که دلیل عمده‌ی سرخ شدن آسمان اروپا هستند؛ توده‌ی دود که از شمالگان کانادا به شمالگان اروپا می‌رسد و بسیاری از موارد دیگر.

به عقیده‌ی پرینگتون برای تأثیر آتش‌سوزی بر اقلیم جهانی باید محل فرود ذرات سیاهی مثل دوده را ردیابی کنیم. اگر دوده‌ها روی یخ و برف فرود بیایند، قابلیت انعکاسی کاهش می‌یابد، در نتیجه نور خورشید و گرمای بیشتری جذب می‌شود که نتیجه‌ی نهایی آن افزایش گرمایش جهانی است. Cams هم برای پاسخ به این سؤال از داده‌هایی برخوردار است اما باز هم به داده‌های بیشتری نیاز است.

اما به غیر از پژوهش چه راه‌حلی برای این مشکل وجود دارد؟ آیا امکان متوقف کردن آتش‌سوزی‌ها و جلوگیری از گسترش آن‌ها وجود دارد؟ هیگورا نسبت به این مسئله خوش‌بین نیست. او می‌گوید:

نمی‌توانیم بگوییم در آینده از وقوع چنین آتش‌سوزی‌هایی جلوگیری می‌کنیم؛ زیرا جلوگیری از این پدیده درست مانند جلوگیری از طوفان غیرقابل پیش‌بینی است.

به دلیل وسعت و دورافتادگی مناطق و نبود زیرساخت، حتی مبارزه با آتش‌سوزی‌های منفرد هم چالش‌برانگیز است؛ اما به عقیده‌ی کارشناسان با هر آتشی نباید جنگید بلکه باید به عوامل دیگری توجه کرد. به‌گفته‌ی تورتسکی:

سرمایه‌گذاری بر خاموش کردن کل آتش‌های شمالی، غیرمنطقی و حتی گاهی غیرممکن است. مهم‌ترین کاری که باید انجام دهیم تعدیل تغییرات اقلیمی است و برای رسیدن به این هدف نه در ۱۰  یا ۱۵ سال آینده، بلکه باید همین حالا اقدام کنیم.