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

A tundra ártica é uma vasta paisagem sem árvores onde o solo permanece congelado durante grande parte do ano, sustentando uma comunidade única de plantas de baixo crescimento, como musgos, líquens e arbustos. Por séculos, esta região foi considerada fria e úmida demais para sustentar incêndios frequentes, mas, à medida que o planeta aquece, o clima lá está mudando mais rápido do que em quase qualquer outro lugar da Terra. Quando as temperaturas sobem, o ar pode reter mais umidade, secando a vegetação e tornando-a mais propensa a queimar se ocorrer uma faísca. Cientistas há muito suspeitam que essas tendências de aquecimento poderiam transformar a tundra em um ambiente propenso a incêndios, mas a receita exata para esses incêndios permanecia obscura. É difícil saber se o calor em si é o principal motor, ou se a quantidade de crescimento vegetal do ano anterior, a frequência de raios ou a quantidade de chuva desempenha um papel mais crítico na decisão de quando e onde um fogo começará e quão grande ele se tornará.

Para desvendar essas relações complexas, pesquisadores examinaram duas décadas de dados, de 2001 a 2020, observando a atividade de fogo em todo o bioma da tundra. Eles dividiram a região em pequenas células de grade e rastrearam quanto carbono foi liberado pelos incêndios e quanta terra foi queimada a cada ano. Ao comparar esses registros de fogo com nove fatores ambientais diferentes, incluindo temperatura, chuva, vento e a densidade de folhas das plantas, a equipe buscou encontrar os sinais mais fortes. Eles usaram um método que agrupava os anos em categorias baseadas na frequência com que certas condições ocorriam, permitindo-lhes ver como o comportamento do fogo mudava conforme as condições passavam de frio e úmido para quente e seco. Essa abordagem ajudou a separar a influência do clima imediato dos efeitos duradouros da própria paisagem.

A análise revelou que o preditor mais poderoso da atividade de fogo na tundra era simplesmente o quão quente foi o verão. Quando as temperaturas do verão atingiam os níveis mais altos, a atividade de fogo aumentava drasticamente, particularmente em regiões como o Alasca e a Rússia. Logo após a temperatura, veio a secura do ar, medida pela quantidade de umidade que a atmosfera estava retirando das plantas. O estudo descobriu que esses dois fatores — calor e secura atmosférica — tinham a conexão mais forte tanto com a quantidade de terra queimada quanto com o carbono liberado. Embora um índice meteorológico padrão usado para prever o perigo de incêndios em florestas tenha ajudado a explicar o tamanho das áreas queimadas, foi a temperatura bruta do verão que impulsionou a tendência geral em todo o bioma.

Crucialmente, a pesquisa mostrou que o histórico da paisagem importa tanto quanto o clima atual. A quantidade de vegetação verde folhosa presente no ano anterior a um incêndio foi um fator fundamental. Quando o ano anterior teve crescimento abundante de plantas, a tundra tornou-se muito mais sensível ao calor. Nessas áreas, um verão quente levou a um aumento desproporcionalmente grande na atividade de fogo. Isso sugere que um ano quente seguido por um ano de crescimento exuberante cria uma tempestade perfeita: as plantas extras fornecem mais combustível, e o calor seca esse combustível, deixando-o pronto para inflamar. O estudo também descobriu que os raios, que fornecem a faísca necessária para iniciar um incêndio nessas áreas remotas, fortaleceram essa relação. No entanto, a chuva intensa atuou como um freio, enfraquecendo a ligação entre o calor e o fogo, enquanto a velocidade do vento não mostrou um efeito consistente e reproduzível sobre o resultado.

Os pesquisadores observaram que os verões mais quentes, que estão se tornando mais comuns, tendem a se sobrepor espacialmente às áreas onde os incêndios são mais intensos. Isso significa que, à medida que o Ártico continua a aquecer, as condições que desencadeiam esses incêndios de grande escala não estão apenas se tornando ligeiramente mais prováveis, mas estão aparecendo com frequência crescente nos mesmos lugares. As descobertas indicam que a tundra não está apenas reagindo ao calor de uma forma constante e linear. Em vez disso, a combinação de temperaturas de verão recordes e o combustível fornecido pelos anos anteriores de crescimento vegetal cria um ciclo de retroalimentação onde a atividade de fogo pode saltar bruscamente. À medida que o clima se desloca em direção a esses limites superiores de temperatura, a tundra pode experimentar eventos de incêndio muito mais severos do que os vistos no passado, impulsionados pela simples e poderosa interação de calor, secura e a vegetação deixada para trás.