До 2081-2100 років частота спалахів блискавок над районами залягання багаторічної мерзлоти в Арктиці збільшиться на 112 38 відсотка. При цьому площа пожеж, викликаних ударами блискавок по рослинному покриву, зросте на 158 96 відсотків, і призведе до щорічного викиду до 2,39 мільйонів тонн вуглецю в атмосферу. До таких висновків прийшли вчені, склавши прогнозні моделі на основі супутникових даних з урахуванням поточного сценарію викидів парникових газів. Стаття опублікована в журналі.
Головною причиною вивільнення вуглецю з багаторічної мерзлоти вважається підвищення температури ґрунту. Танення мерзлоти створює умови для мікробного розкладання раніше законсервованої органічної речовини, і цей процес супроводжується викидами метану і вуглекислого газу в атмосферу. Проте важливу роль у посиленні позитивного зворотного зв'язку між таненням мерзлоти і зміною клімату відіграють і природні пожежі. Вогонь знищує рослинний покрив тундри, викидає в атмосферу вуглець і оголює темну поверхню ґрунту, яка за рахунок зниженого альбедо інтенсивно прогрівається ще протягом декількох сезонів після загоряння. В останні роки найбільш частою причиною виникнення пожеж у бореальних лісах Північної Америки стали удари блискавок, однак це природне явище і його зв'язок зі зміною клімату залишаються маловивченими.
Вчені під керівництвом Яна Чена (Yang Chen) з Каліфорнійського університету в Ірвайні досліджували зв'язки між зміною клімату, ударами блискавок, виникненням пожеж і таненням багаторічної мерзлоти в Арктиці. Для цього вони проаналізували дані супутникових спостережень за літні сезони (з травня по серпень) 1986-2005 років для територій північніше 55 градуса північної широти, а також дані NASA і аляскінської мережі ALDN з виявлення блискавок. Автори дослідження розробили статистичні моделі мінливості обраних кліматичних показників, а наклали на них сценарій зміни клімату RCP8.5 (він передбачає відсутність обмежень на антропогенні викиди парникових газів, тобто реалізується зараз).
Розрахунки показали, що до кінця XXI століття (2081-2100) частота спалахів блискавок збільшиться на 149 72 відсотка в арктичній тундрі, на 85 23 відсотка в тайзі і на 112 38 відсотка над зоною багаторічної мерзлоти. На кордоні північної тайги вздовж лінії дерев кожен місяць буде спалахувати 0,21 блискавки на квадратний кілометр. Автори зазначили, що зараз така частота спалахів характерна для тайги на 480 кілометрів на південь від цього кордону, де через удари блискавок згорає безліч дерев. Блискавки будуть виникати частіше через зростання конвективної доступної потенційної енергії (на 100 - 35 відсотків над тундрою і на 70 - 13 відсотків над тайгою) і збільшення кількості опадів (на 20 - 2 і 14 - 1 відсоток відповідно). В аналізі все ще багато невизначеності, і поки вчені оцінили потенційне зростання площ природних пожеж, обумовлених ударами блискавок, на 158 96 відсотків, тобто з нинішніх 459 до 1184 квадратних кілометрів на рік до кінця XXI століття. При цьому в атмосферу буде викидатися до 2,39 мільйона тонн вуглецю.
Пожежі вже зараз становлять велику небезпеку для арктичних екосистем: влітку 2020 року вони призвели до викиду 244 мільйони тонн вуглекислого газу в атмосферу, а найпівнічніша пожежа за всю історію спостережень була зафіксована в минулому році всього в 50 кілометрах на південь від Північного льодовитого океану.