Coroczne pożary zeschłych traw, krzewów i suszu leśnego są normalnym zjawiskiem w natural-nych warunkach. Jeśli jednak nagromadzenie suszu jest zbyt duże, to pożary obejmują także całe drze-wa, a więc płoną lasy, a przy okazji zabudowania mieszkalne i inne elementy infrastruktury ludzkiej.
I wtedy także giną ludzie. Emisje pożarowe obejmują głównie tlenki węgla (tlenek i dwutlenek), sadze i popioły oraz wiele związków chemicznych w mniejszych ilościach (tab. 3, 4, 5).
Rys. 24. Obraz wycinka pustyni przed i po deszczu; zagłębienia deflacyjne między wydmami
pustyni Rub’al-Khali na Półwyspie Arabskim; nawodnionej przez tropikalny cyklom Mekunu, w maju 2018 roku.
Oprócz jeziorek widoczne są płaty (barwy zielonej i oliwkowej) roślinności w zagłębieniach i poza nimi;
[https://earthobservatory.nasa.gov/NaturalHazards/view.php?id=92295&src=nha]
Tabela 3 Roczna emisja węgla (C) z niekontrolowanych i kontrolowanych pożarów naturalnych Wszystkie rodzaje pożarów Regiony
Lata Średnio 1997–2017 19971998199920002001200220032004200520062007200820092010201120122013201420152016(Beta) 2017(Beta) 2018 BONA26893720128352986748372939704749971111283779060 TENA101320211017161214192720141519241517301929219 CEAM2117725571621641552283128312045173915222631538 NHSA3649273638225932242041242730131820323050212231 SHSA3344323961801803152523684502125431901045601502911391972662502688290 EURA78618104968797557115435908 MIDE02111111112122221122202 NHAF494644525558474498453417512406446450394359411370391369380455392209448 SHAF6217276195827746426796767106686346816807327036416946366396376559669 BOAS942799910999159275456513258179668810121081128103145763124 TEAS857751465875556562686778675643473564723556561 SEAS831771391036675881691279816574119146811151111381151118055114 EQAS1 110114843236263701758336130241981880806121339925212166 AUST10395190123180160119125701311056911042164167771119565985115 Świat3 0312 8922 2261 8941 9622 3432 1992 2132 2522 2072 2021 8621 8622 1501 8722 0471 7732 0442 2891 8691 8223322 144 AUST – Australia i Nowa Zelandia; BOAS – Azja borealna; BONA – Północna Ameryka borealna; CEAM – Ameryka Środkowa; CEAS – Azja Centralna; EQAS – Azja równikowa; EURO – Europa; MIDE – Bliski Wschód; NHAF – Afryka nadrównikowa; NHSA – Nadrównikowa Ameryka Południowa; SEAS – Azja Południowo-Wschodnia; SHAF –Afryka subrównikowa; SHSA – Subrównikowa Ameryka Południowa; TENA –Północna Ameryka strefy umiarkowanej Regiony według NASA: http://www.globalfiredata.org/analysis.html, https://svs.gsfc.nasa.gov/10386, https://www.nasa.gov/centers/langley/news/factsheets/Aerosols.html.
Tabela 4 Roczne emisje sadzy z pożarów na świecie Szacowane wartości emisji sadzy z wszelkiego rodzaju pożarów na świecie według regionów i łącznie [tys. t] Regiony
Lata Średnio 1997–2017 19971998199920002001200220032004200520062007200820092010201120122013201420152016(Beta) 2017(Beta) 2018 BONA279237221284501016849373040714848961091283681061 TENA111320201117171315192821151920241618312030319 CEAM2117724561621641651283227322044163915222632538 NHSA3144233033195427201736212327101517282646181927 SHSA299401365169155282230344426199510174955281382651281842502352467268 EURA91072415610999111066913664610010 MIDE132111222221332222322202 NHAF407536432463390410365343427340371370323298339305321302316377322172370 SHAF4875714864586215185395425705355005405385815555075515045085085198531 BOAS1083111131221101743025276154682057510011422887146117157853139 TEAS9788595473846175758081100846250544479884466672 SEAS77163131955768791561189015367114139771091091321111087551107 EQAS628106693023174491264919927211051647474012221520181102 AUST8577150971431301059856109835489331281306388755278492 Świat2 2952 6001 9251 6491 6681 9931 9341 9121 9681 8361 9471 6511 5491 9101 5891 7711 5251 7411 9011 6441 5882861 838 Regiony według Credits: NASA jak w tabeli 3. http://www.globalfiredata.org/analysis.html, https://svs.gsfc.nasa.gov/10386, https://www.nasa.gov/centers/langley/news/factsheets/Aerosols.html.
Tabela 5
Produkty emisji pożarowych na świecie według rodzajów pożarów (za Akagi i in. 2011)
Warunki:
Z codziennego doświadczenia lub obserwacji wiadomo, że za pomocą pojedynczej słomki nie można przenieść płomienia z ogniska do zapalanego papierosa czy też nie można podpalić wiązki chru-stu od zapalonej zapałką słomki. Ciepło spalania generowane przez pojedyncze źdźbło jest za małe do podtrzymania procesu palenia. Ale już wiązka słomy wystarczy do wygenerowania sprzężenia zwrot-nego dodatniego i rozpętania pożaru. Podobnie, nawet wiązka słomy nie wystarczy do bezpośredniego podpalenia drzew w lesie. W tym celu konieczne jest wyprodukowanie znacznie większej ilości ciepła.
Dlatego lasy „parkowe” na ogół nie płoną, niezależnie od rodzaju zaprószenia ognia. Chyba że pożar obejmie i rozpali pień drzewa, czy jego koronę pod wpływem wyładowania atmosferycznego z pioru-nem. Albo zapali się kołtun zeszłorocznego suszu, trawy i krzewów powodujących rozprzestrzenianie się płomieni od małego ogniska na cały las(1). Ale w lasach „parkowych” nie ma kołtunów.
W Nigerii w latach osiemdziesiątych XX stulecia za podpalanie buszu groziła kara śmierci. Jednak w parkach narodowych, a konkretnie w Yankari Game Reserve w Północnej Nigerii pracownicy parku corocznie wypalali busz oraz runo leśne i podszyt dla ratowania zwierząt i drzewostanu. Zaniechanie tego procederu groziło bowiem całkowitym wyniszczeniem flory i fauny parku, w przypadku niekon-trolowanego pożaru kilkuletniego naturalnego nagromadzenia skołtunionych pozostałości martwych traw, listowia i krzewów(2). Poza tym, okazało się, że pożary buszu są koniecznym elementem natural-nego cyklu wegetacyjnatural-nego wielu gatunków roślin(3).
Prowadzenie kontrolowanych pożarów nie zwalnia od odpowiedzialności za powodowane szkody i straty. Wybór pory roku, pogody, kierunku wiatrów oraz podjęcie prac zabezpieczających zmniejszają zagrożenia. Podstawowym jednak zabiegiem zmniejszania zagrożeń pożarowych w lasach kultywowanych może być gospodarka sanitarna – usuwanie z lasów martwych drzew (rys. 25), suszu i odpadów, utrzymywanie przecinek przeciwpożarowych w stanie pozbawionym roślinności oraz kosze-nie lub spasakosze-nie roślin jednorocznych między drzewami. Według poniższej kompilacji z różnych źródeł w 2013 roku zanotowano na świecie 1242 ofiary 303 pożarów, a straty finansowe wyniosły około 500 mln $.
Afryka 25 pożarów 272 ofiary 21 672 poszkodowanych 440 mln $ straty (2013)
Ameryka 118 pożarów 234 ofiary 1 229 175 poszkodowanych 25,0 mld $
Azja 50 pożarów 50 ofiar 3 188 257 poszkodowanych 11,8 mld $
Europa 89 pożarów 462 ofiary 1 295 562 poszkodowanych 12,6 mld $
Oceania 21 pożarów 224 ofiary 74 320 poszkodowanych 2,1 mld $
Utrzymywanie wysokiego bezpieczeństwa pożarowego w lasach można osiągnąć w sprzężeniu z innymi działaniami, związanymi z rekultywacją wyrobisk powęglowych oraz produkcją paliw odna-wialnych(4). Według S.H. Doerr i C. Santin globalne straty wywołane przez pożary, obejmujące oko-ło 4% powierzchni lądów z wegetacją roślinną, są niewielkie(5) w porównaniu z powodziowymi, czy
(1) Por. Tabela II-I,J [W:] S. Ostaficzuk, Geoecology of the Nigerian part of the Lake Chad Basin, Univ.Silesia 1996, s. 1–98 + XXIII tab, s. 100.
(2) Op. cit. 1996.
(3) W. Hoffman, B. Orthen, K.P. Vargas Do Nascimento, Comparative fire ecology of tropical savanna and forest trees,
„Functional Ecology” 17, British Ecological Society, Blackwell Sc. Ltd. 2003, s. 720–726. http://www4.ncsu.edu/~wahoffma/
publications/pdf/Hoffmann2003, https://www.sciencedaily.com/terms/controlled_burn.htm, FunctionalEcology_ComparativeFireEcologyOfTropicalSavannaAndForestTrees.pdf,
https://earthobservatory.nasa.gov/NaturalHazards/view.php?id=92165&src=nha.
(4) http://www.wri.org/resources/maps/global-forest-watch-fires, S.H. Doerr, C. Santín, Global trends in wildfire and its impacts:perceptions versus realities in a changing world, „Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci.” 2016 Jun 5; 371(1696):
20150345, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4874420/.
(5) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27216515.
powodowanymi przez trzęsienia ziemi. Według przedstawionej przez nich tabeli (opartej na danych D. Guha-Sapir, R. Below, P. Hoyois(1)) w latach 1901 do 2015 zdarzyło się: 387 pożarów lasów, które spowodowały 3753 zgony, 6812 osób zostało rannych, a poszkodowanych było 6 milionów; straty wyniosły około 55 mld dolarów. W tym samym czasie zdarzyło się: 1291 trzęsień ziemi powodują-cych 2,57 mln ofiar śmiertelnych, 2,61 mln rannych i 190 mln poszkodowanych oraz ogólne straty finansowe w wysokości 775 mld dolarów. W tymże okresie zdarzyło się też 4481 powodzi powo-dujących 6,95 mln ofiar śmiertelnych, 1,33 mln rannych, 3,6 mld poszkodowanych, a ogólne straty finansowe wyniosły 681 mld dolarów. Zatem pożary lasów, buszu i traw są znacznie mniej groźne w skutkach natychmiastowych niż trzęsienia ziemi czy katastrofy meteorologiczne. Jednak generu-ją emisje szkodliwych (dla ludzkich spraw) gazów i pyłów do atmosfery (tab. 4), powodugeneru-jąc lokalne przemiany środowiska. Emisje te są odczuwane przez ludzi, jako dotkliwe zniszczenia przyrodnicze(2).
W tabeli 5 Akagi i inni (2011) podali wartości emisji 40 różnych substancji w gramach na kilogram suchej masy pożarów w różnych warunkach. Wiodące są sadza (około 50% masy), dwutlenek węgla (ok. 150% masy) i tlenek węgla. Pozostałe mieszczą się w wartościach od ułamka do kilku procent.
Najprostsze stwierdzenie, że pożar ogranicza na dłuższy czas możliwość powstania następnego, w złożonym systemie sprzężeń, nie jest prawdziwe. Nielotne produkty spalania powodują użyźnianie gleby, a dwutlenek węgla powoduje bogatszą i szybszą wegetację, i okazję do następnego pożaru.
(1) D. Guha-Sapir, R. Below, P. Hoyois, EM-DAT: International Disaster Database, Brussels, Belgium, University Cathol.
Louvain 2015, http://www.emdat.be.
(2) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4874420/
Rys. 25. Obraz fragmentu puszczy z 2014 roku. Zielone to drzewa zdrowe, a zbrązowiałe to już martwe.
Żywiczne, w pełni pokryte drobnymi gałązkami, dobrze podsuszone, są znakomitym surowcem wspomagającym naturalne pożary lasów.
Jasnoszare to obłoczki i opary. Obraz Digital Globe uzyskany z Internetu za pośrednictwem Google.
Wobec widocznych proporcji zielonych do brązowych osobników, nawet pożar podszytu będzie zagrażał całości.
Sprzężenie zwrotne polega tu na zaniechaniu usuwania pojedynczych drzew chorych i martwych, które doprowadzi do zagrożenia i zniszczenia większej całości lasu. Pozostawienie jednego chorego – zainfekowanego pasożytami drzewa w zwartym gąszczu leśnym spowoduje po kilku latach zainfekowanie najbliższych drzew, które w drodze sprzężeń zwrotnych dodatnich spowoduje ekspansję zarazy [obraz wg Google]
Człowiek może ograniczać skuteczność sprzężeń zwrotnych w układzie, odkładanie się substan-cji palnej (suszu) oraz niebezpieczeństwo pożarów przez usuwanie suszu, koszenie traw, wycinanie krzewów, tworzenie przecinek w zwartej roślinności oraz monitorowanie lasów zdalne i za pomo-cą miniaturowych kamer, wspomagane przez systemy zaopatrzenia w wodę i drogi dojazdowe ekip gaśniczych.