حرائق الغابات تُخلف انهيارات طينية مدمرة
جلب صيف 2021 طقسًا مثاليًا للحرائق في جنوب كولومبيا البريطانية. استقرت قبة من الهواء الساخن عالي الضغط فوق المنطقة، ما أدى إلى ارتفاع درجات الحرارة إلى مستوى قياسي بعد شهور من الجفاف. وفي أوائل شهر يوليو، اندلع نحو 40 حريقًا كل يوم في المقاطعة - فيما سيصبح أحد أسوأ مواسم حرائق الغابات المسجلة على الإطلاق. إذ أشعلت النيران المنحدرات الشديدة الانحدار المغطاة بالأشجار فوق الوديان التي تعد موطناً للطريق السريع عبر كندا وخطوط السكك الحديدية الوطنية، فضلاً عن خطوط أنابيب النفط والغاز. هذه الحرائق أثارت القلق بشأن تهديد وشيك آخر، هو حدث انهيارات أرضية.
في منتصف نوفمبر، تسببت عاصفة هائلة تُعرف باسم نهر الغلاف الجوي في إغراق المنطقة بأمطار خلال يومين فقط. وعندما ضربت الأمطار الغزيرة المنحدرات المحترقة والندوب، أحدثت موجات هائلة من الطين والحطام التي اجتاحت الطرق السريعة وخطوط السكك الحديدية. يقول "ماتياس جاكوب"، عالم الجيولوجيا في فانكوفر، والذي عمل على تقييم احتمالية حدوث الانهيارات الأرضية في المنطقة: "لقد قطعت العديد من ممرات النقل الرئيسة في غرب كندا، ما يعني انقطاعات خطيرة في سلسلة التوريد". يضيف " جاكوب":" على الرغم من أنها قد لا تكون مميتة مثل الأعاصير أو موجات الحر، إلا أن الانهيارات الأرضية مثل هذه يمكن أن تكلفنا مئات الملايين من الدولارات من الأضرار الاقتصادية. ومن المتوقع المزيد هذا الشتاء حيث تضرب الأنهار الجوية شمال غرب الولايات المتحدة وكولومبيا البريطانية، بعد عام من الحرائق الشديدة والواسعة النطاق".
هذه الضربة المزدوجة من الحرائق والفيضانات، هي مجرد طُعم لما سيأتي هناك، وفي العديد من المناطق الأخرى. يؤدي تغير المناخ إلى زيادة الحرائق في جميع أنحاء العالم، كما أنه يؤدي إلى نوبات أكثر شدة من هطول الأمطار. عندما تهطل الأمطار على سفوح التلال المحترقة مؤخرًا، يُمكن أن يتسبب ذلك في نوع مميت بشكل خاص من الانهيارات الأرضية يسمى تدفق الحطام - كتلة محملة بالمياه من التربة والصخور وغيرها من المواد التي يمكن أن تنحدر إلى أسفل بقوة مدمرة - وفي المناطق المعرضة لهذه الأنواع من المخاطر طور العلماء نماذج يمكن أن تغذي أنظمة الإنذار وتنقذ الأرواح. لكن حرائق الغابات تطال الآن منحدرات التلال التي نادرًا ما احترقت من قبل. يحدث هذا في جميع أنحاء العالم، من الغابات الشمالية في ألاسكا وكندا إلى جبال النمسا، حيث تشتعل الحرائق بشكل متكرر ومكثف أكثر من أي وقت مضى.
حرائق الغابات وصحة البشر
لطالما كانت المنطقة الوسطى من كولومبيا البريطانية تعاني من حرائق غابات، لكن المقاطعة تشهد الآن حرائق في المناطق الساحلية. يقول "جاكوب": إن النماذج المستخدمة للتنبؤ بتدفقات الحطام الداخلي لن تعمل ببساطة في هذه المناطق، حيث تختلف التربة والغطاء النباتي. إنه سيناريو مشابه في الولايات المتحدة، حيث دمرت الحرائق في السنوات القليلة الماضية مناطق في شمال كاليفورنيا وأوريغون وواشنطن نادرًا ما تحترق". وتشير الدلائل إلى أن سلوك تدفق الحطام سيكون مختلفًا في هذه المناطق الأكثر رطوبة ونباتًا عن الولايات الجنوبية الغربية القاحلة، حيث تكون الحرائق والانهيارات الأرضية أكثر شيوعًا، بحسب "جيسون كين"، عالم الهيدرولوجيا في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) الوطنية. يقول كين: "في حين أنه من الواضح ما الذي يحدث في المناطق الأكثر جفافاً، فإن الصورة تصبح أكثر غموضًا عندما نتحرك شمالًا". "لذا في الوقت الحالي، نحن نسعى جاهدين لجمع البيانات لمعرفة مدى جودة عمل نموذجنا الحالي وكيفية صنع نموذج أفضل".
ارتفاع المنحدرات
عندما تسقط الأمطار على منحدر غير محترق، فإنها تتساقط على الأشجار ثم تتساقط ببطء على الأرض، حيث يمكن أن تتسرب إلى التربة. لكن الحرائق تجعل من الصعب على سفوح التلال امتصاص المياه. فعندما تحترق النيران الغطاء النباتي، فإن ذلك يسمح للمطر بضرب السطح بقوته الكاملة. وتحرق الحرائق المركبات الشمعية التي تغلف الأوراق، والتي يتبخر بعضها بعد ذلك ويتكثف على جزيئات التربة الباردة تحت السطح مباشرة. إذ يُمكن أن يشكل ذلك طبقة مقاومة للماء تمنع التربة من امتصاص الماء
يتدفق المطر من هذا السطح المقاوم للماء حتى يصل إلى وإذا كان المطر يتساقط بمعدل شديد، فإن بعضًا منه فقط يتسرب إلى الشقوق والباقي يشكل مجاريًا تتدفق إلى أسفل. وتلتقط هذه التيارات التربة والصخور، التي تكتسب السرعة وتندفع إلى أسفل ما يؤدي إلى تدفق الحطام.
عندما اجتاحت عاصفة شديدة، كاليفورنيا ومنطقة شمال غرب المحيط الهادي في أكتوبر 2021، حطمت سجلات هطول الأمطار ليوم واحد لعدة مناطق لم تحترق وتسببت في فيضانات مفاجئة، لكنها لم تسبب أي انهيارات طينية كبيرة في المناطق المحروقة. تقول "نينا أوكلي"، باحثة الأرصاد الجوية في معهد سكريبس لعلوم المحيطات في سان دييغو: "لا يتعلق الأمر بالعاصفة الإجمالية لسقوط الأمطار، بل بكثافة المطر، لهذا السبب تحتاج حقًا إلى معلومات عن هطول الأمطار لمدة 15 دقيقة للتنبؤ بتدفقات الحطام بعد الحريق."
يُمكن أن تسبب الانهيارات الطينية أضرارًا جسيمة. في الولايات المتحدة، تشير التقديرات التقريبية إلى أن التكاليف الاقتصادية المباشرة للانهيارات الأرضية في حدود عدة مليارات من الدولارات كل عام، كما يقول "جوناثان غودت"، منسق برنامج مخاطر الانهيارات الأرضية في هيئة المسح الجيولوجي الأميركية. لكن "غودت" يقول:" إن التكاليف غير المباشرة، التي تشمل الخسائر في التجارة والعوامل ذات الصلة، ربما تكون أكبر عدة مرات من هذا التقدير".
ويقوم باحثو خدمة الغابات الأميركية بتقييم شدة الحرق على الغطاء النباتي من الأرض والسماء، من خلال مقارنة صور الأقمار الصناعية قبل وبعد الحريق. فهم ينقلون المعلومات إلى باحثي الانهيارات الأرضية في هيئة المسح الجيولوجي الأميركية، الذين يقومون بإدخال البيانات في نماذجهم وإنشاء خرائط للمخاطر، مصممة للإشارة إلى احتمالية تدفق الحطام عبر المنطقة المحترقة. وتأخذ النماذج في الاعتبار حجم المنطقة المصابة وانحدارها، ومدى شدة احتراقها وطبيعة التربة، بالإضافة إلى العديد من المتغيرات الأخرى. مع كل هذه المعلومات، تشير النماذج إلى مدى اعتماد تدفقات الحطام المحتملة على كثافة هطول الأمطار. إنها رابطة إحصائية تستند إلى بيانات من الانهيارات الطينية السابقة التي أعقبت الحريق في جنوب غرب الولايات المتحدة.
كيف أثر تغير المناخ على حرائق أستراليا القياسية؟
المزيد من العواصف والبيانات سيساعدان الباحثين على تعلم كيفية التنبؤ بشكل أفضل بالوقت والمكان الذي قد تضرب فيه الانهيارات الأرضية بعد الحرائق. وتحسبًا لموسم العاصفة الشتوية في غرب الولايات المتحدة، قام الباحثون بتركيب أدوات على بعض المنحدرات التي احترقت العام الماضي في حرائق كاليفورنيا، بما في ذلك حريق كالدور العملاق وحريق ديكسي - أكبر حريق فردي في تاريخ الولاية. إذ ستخبر الشبكة المدمجة من الأدوات العلماء عن كثافة هطول الأمطار التي تؤدي أو لا تؤدي إلى تدفقات الحطام؛ وكمية تسرب المياه إلى الأرض؛ والمتغيرات الحاسمة الأخرى التي ستساعد في تحسين النماذج الحالية أو بناء نماذج خاصة بالمنطقة. لكن يبقى التحدي الأكبر لبناء صورة أوضح هو نقص الموارد فيما يتعلق بحجم الدمار الناجم عن حرائق الغابات. أحرقت نيران ديكسي وحدها ما يقرب من 400000 هكتار بينما لدى العلماء عدد محدود من الأدوات، ما يحد من قدرتهم على بناء المعرفة فيما يتعلق بسلوك تدفق الحطام في مناطق جديدة. إذ يعيق نقص الموارد والمعلومات حول الانهيارات الأرضية الباحثين في جميع أنحاء العالم.
المصدر: Nature
حرائق الغابات تُخلف انهيارات طينية مدمرة
جلب صيف 2021 طقسًا مثاليًا للحرائق في جنوب كولومبيا البريطانية. استقرت قبة من الهواء الساخن عالي الضغط فوق المنطقة، ما أدى إلى ارتفاع درجات الحرارة إلى مستوى قياسي بعد شهور من الجفاف. وفي أوائل شهر يوليو، اندلع نحو 40 حريقًا كل يوم في المقاطعة - فيما سيصبح أحد أسوأ مواسم حرائق الغابات المسجلة على الإطلاق. إذ أشعلت النيران المنحدرات الشديدة الانحدار المغطاة بالأشجار فوق الوديان التي تعد موطناً للطريق السريع عبر كندا وخطوط السكك الحديدية الوطنية، فضلاً عن خطوط أنابيب النفط والغاز. هذه الحرائق أثارت القلق بشأن تهديد وشيك آخر، هو حدث انهيارات أرضية.
في منتصف نوفمبر، تسببت عاصفة هائلة تُعرف باسم نهر الغلاف الجوي في إغراق المنطقة بأمطار خلال يومين فقط. وعندما ضربت الأمطار الغزيرة المنحدرات المحترقة والندوب، أحدثت موجات هائلة من الطين والحطام التي اجتاحت الطرق السريعة وخطوط السكك الحديدية. يقول "ماتياس جاكوب"، عالم الجيولوجيا في فانكوفر، والذي عمل على تقييم احتمالية حدوث الانهيارات الأرضية في المنطقة: "لقد قطعت العديد من ممرات النقل الرئيسة في غرب كندا، ما يعني انقطاعات خطيرة في سلسلة التوريد". يضيف " جاكوب":" على الرغم من أنها قد لا تكون مميتة مثل الأعاصير أو موجات الحر، إلا أن الانهيارات الأرضية مثل هذه يمكن أن تكلفنا مئات الملايين من الدولارات من الأضرار الاقتصادية. ومن المتوقع المزيد هذا الشتاء حيث تضرب الأنهار الجوية شمال غرب الولايات المتحدة وكولومبيا البريطانية، بعد عام من الحرائق الشديدة والواسعة النطاق".
هذه الضربة المزدوجة من الحرائق والفيضانات، هي مجرد طُعم لما سيأتي هناك، وفي العديد من المناطق الأخرى. يؤدي تغير المناخ إلى زيادة الحرائق في جميع أنحاء العالم، كما أنه يؤدي إلى نوبات أكثر شدة من هطول الأمطار. عندما تهطل الأمطار على سفوح التلال المحترقة مؤخرًا، يُمكن أن يتسبب ذلك في نوع مميت بشكل خاص من الانهيارات الأرضية يسمى تدفق الحطام - كتلة محملة بالمياه من التربة والصخور وغيرها من المواد التي يمكن أن تنحدر إلى أسفل بقوة مدمرة - وفي المناطق المعرضة لهذه الأنواع من المخاطر طور العلماء نماذج يمكن أن تغذي أنظمة الإنذار وتنقذ الأرواح. لكن حرائق الغابات تطال الآن منحدرات التلال التي نادرًا ما احترقت من قبل. يحدث هذا في جميع أنحاء العالم، من الغابات الشمالية في ألاسكا وكندا إلى جبال النمسا، حيث تشتعل الحرائق بشكل متكرر ومكثف أكثر من أي وقت مضى.
حرائق الغابات وصحة البشر
لطالما كانت المنطقة الوسطى من كولومبيا البريطانية تعاني من حرائق غابات، لكن المقاطعة تشهد الآن حرائق في المناطق الساحلية. يقول "جاكوب": إن النماذج المستخدمة للتنبؤ بتدفقات الحطام الداخلي لن تعمل ببساطة في هذه المناطق، حيث تختلف التربة والغطاء النباتي. إنه سيناريو مشابه في الولايات المتحدة، حيث دمرت الحرائق في السنوات القليلة الماضية مناطق في شمال كاليفورنيا وأوريغون وواشنطن نادرًا ما تحترق". وتشير الدلائل إلى أن سلوك تدفق الحطام سيكون مختلفًا في هذه المناطق الأكثر رطوبة ونباتًا عن الولايات الجنوبية الغربية القاحلة، حيث تكون الحرائق والانهيارات الأرضية أكثر شيوعًا، بحسب "جيسون كين"، عالم الهيدرولوجيا في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) الوطنية. يقول كين: "في حين أنه من الواضح ما الذي يحدث في المناطق الأكثر جفافاً، فإن الصورة تصبح أكثر غموضًا عندما نتحرك شمالًا". "لذا في الوقت الحالي، نحن نسعى جاهدين لجمع البيانات لمعرفة مدى جودة عمل نموذجنا الحالي وكيفية صنع نموذج أفضل".
ارتفاع المنحدرات
عندما تسقط الأمطار على منحدر غير محترق، فإنها تتساقط على الأشجار ثم تتساقط ببطء على الأرض، حيث يمكن أن تتسرب إلى التربة. لكن الحرائق تجعل من الصعب على سفوح التلال امتصاص المياه. فعندما تحترق النيران الغطاء النباتي، فإن ذلك يسمح للمطر بضرب السطح بقوته الكاملة. وتحرق الحرائق المركبات الشمعية التي تغلف الأوراق، والتي يتبخر بعضها بعد ذلك ويتكثف على جزيئات التربة الباردة تحت السطح مباشرة. إذ يُمكن أن يشكل ذلك طبقة مقاومة للماء تمنع التربة من امتصاص الماء
يتدفق المطر من هذا السطح المقاوم للماء حتى يصل إلى وإذا كان المطر يتساقط بمعدل شديد، فإن بعضًا منه فقط يتسرب إلى الشقوق والباقي يشكل مجاريًا تتدفق إلى أسفل. وتلتقط هذه التيارات التربة والصخور، التي تكتسب السرعة وتندفع إلى أسفل ما يؤدي إلى تدفق الحطام.
عندما اجتاحت عاصفة شديدة، كاليفورنيا ومنطقة شمال غرب المحيط الهادي في أكتوبر 2021، حطمت سجلات هطول الأمطار ليوم واحد لعدة مناطق لم تحترق وتسببت في فيضانات مفاجئة، لكنها لم تسبب أي انهيارات طينية كبيرة في المناطق المحروقة. تقول "نينا أوكلي"، باحثة الأرصاد الجوية في معهد سكريبس لعلوم المحيطات في سان دييغو: "لا يتعلق الأمر بالعاصفة الإجمالية لسقوط الأمطار، بل بكثافة المطر، لهذا السبب تحتاج حقًا إلى معلومات عن هطول الأمطار لمدة 15 دقيقة للتنبؤ بتدفقات الحطام بعد الحريق."
يُمكن أن تسبب الانهيارات الطينية أضرارًا جسيمة. في الولايات المتحدة، تشير التقديرات التقريبية إلى أن التكاليف الاقتصادية المباشرة للانهيارات الأرضية في حدود عدة مليارات من الدولارات كل عام، كما يقول "جوناثان غودت"، منسق برنامج مخاطر الانهيارات الأرضية في هيئة المسح الجيولوجي الأميركية. لكن "غودت" يقول:" إن التكاليف غير المباشرة، التي تشمل الخسائر في التجارة والعوامل ذات الصلة، ربما تكون أكبر عدة مرات من هذا التقدير".
ويقوم باحثو خدمة الغابات الأميركية بتقييم شدة الحرق على الغطاء النباتي من الأرض والسماء، من خلال مقارنة صور الأقمار الصناعية قبل وبعد الحريق. فهم ينقلون المعلومات إلى باحثي الانهيارات الأرضية في هيئة المسح الجيولوجي الأميركية، الذين يقومون بإدخال البيانات في نماذجهم وإنشاء خرائط للمخاطر، مصممة للإشارة إلى احتمالية تدفق الحطام عبر المنطقة المحترقة. وتأخذ النماذج في الاعتبار حجم المنطقة المصابة وانحدارها، ومدى شدة احتراقها وطبيعة التربة، بالإضافة إلى العديد من المتغيرات الأخرى. مع كل هذه المعلومات، تشير النماذج إلى مدى اعتماد تدفقات الحطام المحتملة على كثافة هطول الأمطار. إنها رابطة إحصائية تستند إلى بيانات من الانهيارات الطينية السابقة التي أعقبت الحريق في جنوب غرب الولايات المتحدة.
كيف أثر تغير المناخ على حرائق أستراليا القياسية؟
المزيد من العواصف والبيانات سيساعدان الباحثين على تعلم كيفية التنبؤ بشكل أفضل بالوقت والمكان الذي قد تضرب فيه الانهيارات الأرضية بعد الحرائق. وتحسبًا لموسم العاصفة الشتوية في غرب الولايات المتحدة، قام الباحثون بتركيب أدوات على بعض المنحدرات التي احترقت العام الماضي في حرائق كاليفورنيا، بما في ذلك حريق كالدور العملاق وحريق ديكسي - أكبر حريق فردي في تاريخ الولاية. إذ ستخبر الشبكة المدمجة من الأدوات العلماء عن كثافة هطول الأمطار التي تؤدي أو لا تؤدي إلى تدفقات الحطام؛ وكمية تسرب المياه إلى الأرض؛ والمتغيرات الحاسمة الأخرى التي ستساعد في تحسين النماذج الحالية أو بناء نماذج خاصة بالمنطقة. لكن يبقى التحدي الأكبر لبناء صورة أوضح هو نقص الموارد فيما يتعلق بحجم الدمار الناجم عن حرائق الغابات. أحرقت نيران ديكسي وحدها ما يقرب من 400000 هكتار بينما لدى العلماء عدد محدود من الأدوات، ما يحد من قدرتهم على بناء المعرفة فيما يتعلق بسلوك تدفق الحطام في مناطق جديدة. إذ يعيق نقص الموارد والمعلومات حول الانهيارات الأرضية الباحثين في جميع أنحاء العالم.
المصدر: Nature