Zombie Fires, of het smeulen van ons geweten

Marnix Verplancke

‘Goh,’ dacht John McNeil in de zomer van 2019 toen hij samen met zijn collega’s van de Forestry Division van de brandweer van Alaska op weg was naar een bosbrand, ‘Dat moet lukken. Vorig jaar brandde het daar ook al. Zou daar een pyromaan aan het werk zijn misschien? Of woont er zo’n zonderling die net zijn late lenteschoonmaak heeft gehouden, alles wat hij niet meer nodig had in de fik had gestoken en het vuur niet in bedwang kon houden? De bodem begint immers al goed droog te liggen.’ En John was niet de enige brandweerman die iets dergelijks dacht dat jaar, net zoals er de jaren voordien al meerdere mensen iets verdachts opgemerkt hadden aan de patronen van de zomer na zomer steeds frequenter opduikende bosbranden. Die leken graag terug te keren naar plekjes die ze al kenden.
Omdat maar weinig wetenschappers overtuigd zijn van het olifantengeheugen van bosbranden, en een aantal aard- en klimaatwetenschappers van de VU Amsterdam waaronder de Vlaming Sander Veraverbeke nog veel minder, zetten zij samen een onderzoeksproject op. Er moest een reden zijn voor die terugkerende branden, dachten ze. Toeval is misschien een leuk gegeven in de aleatorische muziek, maar in de aard- en klimaatwetenschappen kunnen we niet veel met het concept. Meestal gaat er wetmatigheid achter verborgen. Dus gingen ze aan de slag met de klimaatcijfers van Alaska en de Canadese Northwest Territories, en dat over de periode tussen 2002 en 2018. Ze koppelden neerslagtabellen en temperatuurschalen aan satellietbeelden, brachten bodemsamenstellingen en turfgronden in rekening en kwamen met het opzienbarende nieuws dat sommige bosbranden in de boreale bossen van Alaska en Canada niet doven in de herfst. Dagenlange regenbuien en maanden vol sneeuw kunnen hen niet deren, want zij wachten onder de grond op betere tijden. Zij houden een winterslaap, zou je kunnen zeggen, maar beweren dat het branden zijn die weigeren te sterven, spreekt natuurlijk meer tot de verbeelding. Het zijn Zombie Fires.
In Alaska en Canada begint het bosbrandenseizoen traditioneel in juni, wanneer de eerste bliksemschichten de door de lentezon uitgedroogde bodem in geen tijd in lichterlaaie kunnen zetten. Voeg daar nog een stel onvoorzichtige mensen aan toe die graag afval verbranden of een beest op een kampvuur gooien en het plaatje is volledig. Bij het blussen van zulke branden - in feite de voornaamste taak van de brandweerkorpsen daar in het dunbevolkte noorden - moeten de brandweerlui er goed op toezien dat het vuur wel echt uit is. Een brand verspreidt zich immers niet alleen horizontaal en in de hoogte, maar ook de grond in. Op de bodem van een boreaal woud ligt immers een bijzonder dikke en brandbare laag organisch materiaal waar het vuur zich - als Rupsje Nooitgenoeg - met alle graagte een weg doorheen vreet. Het smeult lekker verder en wacht op het moment dat de omgeving droog genoeg is om weer op te duiken, waarna het vuur zijn weg verderzet. Zombie Fires, overwinterende branden zoals ze ook genoemd worden, doen in feite hetzelfde, maar dan over een veel langere periode. Zij smeulen tot de volgende lente.
Het team waartoe Sander Veraverbeke behoorde analyseerde 54 gerapporteerde zombiebranden, 45 kleine die tussen de 0,4 en 42,5 hectare groot waren en 9 grote, met een gemiddelde oppervlakte van 20.312 hectare. De gegevens van de kleine gebruikten ze om een algoritme te ontwikkelen dat het mogelijk zou maken door middel van satellietbeelden de exacte locaties van de branden te bepalen. De grote werden daarop gebruikt om na te gaan hoe goed dat algoritme werkte. Van de 9 branden detecteerde het er 7, maar het ontdekte ook 20 branden die voordien niet als dusdanig gerapporteerd waren.
De onderzoekers ontdekten ook dat 89% van die kleine overwinterende branden op exact dezelfde plek weer was opgeflakkerd in de lente en dat 93% bovendien op de wandel was gegaan, maar niet meer dan 500 meter ver. Dat cijfer klopte trouwens met eerdere experimenten die men had gedaan met onderaards brandend turf. Het vuur verspreidt zich daarin met een snelheid van een tot drie centimeter per dag. Opvallend was dat deze kleine bosbranden na het overwinteren niet echt groter werden dan het jaar voordien. Slechts zelden groeiden ze uit tot een grote brand. Er werd ook nagegaan wanneer de branden weer opflakkerden en dat bleek gemiddeld 27 dagen na het inzetten van de dooi te zijn.
Op basis van de gegevens die deze observaties opleverden kwam men tot het besluit dat de zombie fires verantwoordelijk waren voor 0,8% van de afgebrande oppervlakte en 0,5% van de koolstofuitstoot veroorzaakt door alle bosbranden samen in Alaska en de Canadese Northwest Territories. Maar er zaten enorme fluctuaties op die getallen. In Alaska waren ze in 2007, 2008 en 2010 bijvoorbeeld verantwoordelijk voor 5% van de koolstofuitstoot. Eveneens in Alaska was een overwinterende brand in 2008 verantwoordelijk voor de verwoesting van 13.700 hectare bos, wat dat jaar maar liefst 38% was van de totale in vlammen opgegane oppervlakte.

Al bij al valt dit wel mee, denkt u nu misschien, maar dan heeft u buiten de klimaatverandering gerekend. De arctische boreale streken warmen immers significant sneller op dan het gemiddelde van de hele Aarde, en de onderzoekers vonden dat er na hete zomers veel meer overwinterende branden voorkomen dan na frisse. 2014 was bijvoorbeeld een bijzonder droog en heet jaar in de Northwest Territories. Er ging meer dan drie miljoen hectare boreaal bos in vlammen op en het aantal overwinterende branden ging die winter meteen maal 3,5. In dat gebied werd ook vastgesteld dat tijdens de zes warmste zomers er ieder jaar branden overwinterden, terwijl er tijdens de koudste zeven zomers helemaal geen overleefden.
En er is niet alleen de stijgende temperatuur. Ook de verandering in het neerslagpatroon kan branden de kans geven om ondergronds verder te smeulen. Bosbranden worden immers niet alleen door de brandweer geblust. Vele doven tijdens de herfst gewoon vanzelf, door de overvloedige regen. Door de klimaatverandering blijft die regen de laatste decennia soms uit, of is hij minder overvloedig dan weleer, en ook dat kan de branden meer overlevingskansen geven. Zombie fires zijn nu misschien nog vrij uitzonderlijk en verantwoordelijk voor een kleine aandeel in de koolstofuitstoot, maar dat zou in de toekomst, en zelfs in de nabije toekomst, wel eens kunnen veranderen.
Niet zomaar iedere brand heeft de kans om de winter ondergronds door te komen. Daarvoor dient die grond brand in de diepte toe te laten. Boomwortels die tegen het water beschermen zijn bijvoorbeeld ideaal voor de branden. Maar ook de diepte tot waarop het vuur tijdens de zomer is doorgedrongen speelt een rol. De onderzoekers vonden dat in Alaska overwinterende branden tot op een gemiddelde diepte van 14 centimeter onder de oppervlakte zaten, terwijl branden die gedoofd waren slechts 12,6 centimeter hadden bereikt. In de Northwest Territories was dat respectievelijk 16,7 en 14,1 centimeter. Ook hier speelt de klimaatverandering een rol, want in hete zomers bereikt het vuur een grotere diepte dan in koele.
Ook de ligging en samenstelling van de grond spelen natuurlijk een rol. Zombie fires voelen zich het best in hun sas op laaggelegen, vlakke en met sparren beboste terreinen. De grond is daar over het algemeen bedekt met een dikke laag organisch en goed brandbaar materiaal. Hoe hoger het koolstofgehalte van de bovenste oppervlaktelaag, hoe groter de kans dat een brand de diepte in kan gaan en hoe meer risico ook dat hij het volgende voorjaar haalt. Ook de dichtheid van de bomen speelt een rol en de hoeveelheid zwarte sparren die er staan, toonden de cijfers over Alaska, terwijl die over de Northwest Territories geen enkel verband aanwezen tussen de sparren en de branden.

We zagen reeds welke grote invloed de klimaatverandering heeft op overwinterende branden. De zomertemperaturen worden extremer, waardoor er meer branden ontstaan die ook nog eens dieper de grond ingaan en daardoor meer kans maken op overleven tijdens het natte en koude winterseizoen. Maar ook dat winterseizoen ondergaat verandering. Net zoals in Europa, begint de lente alsmaar vroeger in Alaska, de Northwest Territories en Siberië. Een vroege lente betekent dat de branden ook vroeger op het jaar beginnen en meer kans hebben om van kleine brandjes uit te groeien tot grote.
Is het dan allemaal kommer en kwel? Niet echt. Al is het lichtpuntje toch wel bijzonder klein. De klimaatwijziging heeft immers ook een verandering in de vegetatie tot gevolg. De naaldbomen worden stelselmatig verdrongen door loofbomen, en die maken het bosbranden een stuk moeilijker. Zij laten immers geen dikke laag organisch materiaal achter op de bodem, waardoor het vuur nooit zo hevig kan branden en er minder hoge temperaturen worden bereikt.
Geschat wordt dat de grote overwinterende branden in Alaska en de Northwest Territories tussen 2002 en 2018 3,5 teragram koolstof de lucht in hebben geblazen, wat gelijk is aan 3,5 miljard kilogram. De grote branden in de Northwest Territories van 2015 en de al even verwoestende in Alaska in 2010 samen waren goed voor 64% daarvan. Dat zijn trouwens slechts schattingen, want hoeveel uitstoot de onderaardse branden op zich teweegbrengen is in feite niet goed geweten. Wat wel geweten is, is dat de rook van smeulende vuren minder koolstofdioxide bevat en meer methaan en dat methaan een veel kwalijker broeikasgas is dan koolstofdioxide.
En nu terug naar John McNeil, onze brandweerman van in het begin. Of was het Marc Jones, want de man bestaat natuurlijk niet echt. We verzonnen hem om een leuke intro te hebben voor onze tekst, maar zoals hem zijn er in Alaska en Canada duizenden, mensen die het vuur onder controle moeten houden en in het beste geval doven. Ook voor hen kunnen de bevindingen van wetenschappers als Sander Veraverbeke waardevol zijn. Onderzoek naar de branden van vandaag kan hen immers ook iets bijbrengen over de branden van morgen - of van volgend jaar natuurlijk. Als voorspeld kan worden welke branden de meeste kans maken op overwintering, weet men meteen ook welke gebieden het jaar erop in het oog gehouden moeten worden. Een kleine brand blussen kost immers minder moeite en geld dan een grote, en het gevaar voor de brandweerlui is navenant kleiner. En blussen is niet goedkoop. Het blussen van de grootste overwinterende brand van de voorbije twee decennia kostte Alaska zomaar eventjes 2,2 miljoen dollar.
Op langere termijn is natuurlijk de uitstoot van broeikasgassen door de branden gevaarlijker. Bosbranden stuwen immers de koolstof die netjes opgeslagen zit in de grond de atmosfeer in en het is niet zo eenvoudig om die weer de grond in te krijgen. In die zin vormen de smeulende branden die in de noordelijke ondergrond liggen wachten een prachtige metafoor voor het smeulende geweten dat diep in ons bewustzijn begraven ligt. We weten maar al te goed dat we iets moeten doen, maar omdat het vuur nog niet zichtbaar is en er allerhande andere zaken voorrang verdienen, stellen we grondig ingrijpen uit. Tot het lente wordt natuurlijk en de vlammen de grond uit schieten. Maar is het dan niet te laat om op een efficiënte manier te blussen? Ik stel voor dat we het aan John McNeil vragen.

Bron: Overwintering fires in boreal forests, door Rebecca C. Scholten, Randi Jandt, Eric A. Miller, Brendan M. Rogers en Sander Veraverbeke, verschenen in Nature op 20 mei 2021.