Exceptionally high summer mean temperatures predict tundra fire activity, with stronger responses at greater previous-year leaf area index​

La tundra artica è un vasto paesaggio privo di alberi dove il terreno rimane congelato per gran parte dell'anno, sostenendo una comunità unica di piante basse come muschi, licheni e arbusti. Per secoli, questa regione è stata considerata troppo fredda e umida per sostenere incendi frequenti, ma con il riscaldamento del pianeta, il clima lì sta cambiando più velocemente che in quasi ogni altro luogo della Terra. Quando le temperature aumentano, l'aria può trattenere più umidità, seccando la vegetazione e rendendola più suscettibile al rogo se si verifica una scintilla. Gli scienziati sospettavano da tempo che queste tendenze al riscaldamento potessero trasformare la tundra in un ambiente incline agli incendi, ma la ricetta esatta per questi roghi rimaneva poco chiara. È difficile sapere se il calore stesso sia il driver primario, o se la quantità di crescita vegetale dell'anno precedente, la frequenza dei fulmini o la quantità di pioggia giochino un ruolo più critico nel decidere quando e dove un incendio inizierà e quanto diventerà grande.

Per sbrogliare queste complesse relazioni, i ricercatori hanno esaminato due decenni di dati, dal 2001 al 2020, osservando l'attività degli incendi attraverso l'intero bioma della tundra. Hanno suddiviso la regione in piccole celle di griglia e hanno tracciato quanto carbonio fosse rilasciato dagli incendi e quanta parte del territorio fosse stata bruciata ogni anno. Confrontando questi registri degli incendi con nove diversi fattori ambientali, tra cui temperatura, precipitazioni, vento e densità delle foglie delle piante, il team ha cercato di trovare i segnali più forti. Hanno utilizzato un metodo che raggruppava gli anni in categorie basate su quanto spesso si verificassero determinate condizioni, permettendo loro di vedere come il comportamento degli incendi cambiasse al variare delle condizioni da fresche e umide a calde e secche. Questo approccio ha aiutato a separare l'influenza del meteo immediato dagli effetti duraturi del paesaggio stesso.

L'analisi ha rivelato che il predittore più potente dell'attività degli incendi nella tundra era semplicemente quanto fosse stato caldo l'estate. Quando le temperature estive raggiungevano i livelli più alti, l'attività degli incendi aumentava drasticamente, particolarmente in regioni come l'Alaska e la Russia. A seguire da vicino la temperatura c'era la secchezza dell'aria, misurata in base a quanta umidità l'atmosfera stava sottraendo alle piante. Lo studio ha scoperto che questi due fattori — calore e secchezza atmosferica — avevano la connessione più forte sia con la quantità di terra bruciata che con il carbonio rilasciato. Sebbene un indice meteorologico standard, usato per prevedere il pericolo di incendi nelle foreste, aiutasse a spiegare la dimensione delle aree bruciate, è stata la temperatura estiva pura a guidare l'andamento generale attraverso l'intero bioma.

Fondamentalmente, la ricerca ha dimostrato che la storia del paesaggio conta tanto quanto il meteo attuale. La quantità di vegetazione fogliare verde presente nell'anno precedente un incendio è stata un fattore chiave. Quando l'anno precedente aveva avuto una crescita vegetale abbondante, la tundra diventava molto più sensibile al calore. In queste aree, un'estate calda portava a un aumento sproporzionato dell'attività degli incendi. Ciò suggerisce che un anno caldo seguito da un anno di crescita rigogliosa crea una tempesta perfetta: le piante extra forniscono più combustibile, e il calore secca quel combustibile, rendendolo pronto ad accendersi. Lo studio ha anche scoperto che i fulmini, che forniscono la scintilla necessaria per avviare un incendio in queste aree remote, rafforzavano questa relazione. Tuttavia, le piogge intense agivano come un freno, indebolendo il legame tra calore e incendio, mentre la velocità del vento non mostrava un effetto consistente e riproducibile sul risultato.

I ricercatori hanno osservato che le estati più calde, che stanno diventando più comuni, tendono a sovrapporsi spazialmente alle aree in cui gli incendi sono più intensi. Ciò significa che, mentre l'Artico continua a riscaldarsi, le condizioni che innescano questi incendi su larga scala non stanno solo diventando leggermente più probabili, ma stanno apparendo con crescente frequenza negli stessi luoghi. Le scoperte indicano che la tundra non sta solo reagendo al calore in modo costante e lineare. Invece, la combinazione di temperature estive record e il combustibile fornito dagli anni di crescita vegetale precedente crea un ciclo di feedback in cui l'attività degli incendi potrebbe subire un salto brusco. Man mano che il clima si sposta verso questi limiti superiori di temperatura, la tundra potrebbe sperimentare eventi di incendio molto più severi rispetto a quelli visti in passato, guidati dalla semplice e potente interazione di calore, secchezza e la vegetazione lasciata alle spalle.