Éghajlati detektívek Projektek 2019-2020

A projekt címe: A nyugat-attikai villámárvizek és erdőtüzek vizsgálata

Csapat: Árvíz- és erdőtűzkutatók  Kiválóan díjazott projekt

2019-2020   A Moraitis Iskola Nemzetközi Oktatási Központja   Athén   Görögország   6 A diák életkora: 14-15

Az erdőtüzek jelentősen hozzájárulhatnak a gyakran heves viharok által okozott villámárvizek gyakoribb előfordulásához. Ezt a jelenséget vizsgáltuk a nyugat-attikai területen, Athén közelében, két esetre összpontosítva: 1) A közelmúltban, 19.11.25-én Kinetában bekövetkezett villámárvíz, az előző évi Geraneia-hegyi erdőtűzzel összefüggésben (18.7.23-án - ugyanazon a napon, mint a Mati szörnyű tűzvész) 2) A 17.11.15-én Mandrában bekövetkezett halálos árvíz, a korábbi években a Pateras-hegyen bekövetkezett több erdőtűzzel összefüggésben. Megvizsgáltuk a mikroklíma változásait az erdőtüzek és árvizek előtt és után, a helyi éghajlat anomáliáit az elmúlt 40 évben, valamint a helyi időjárási viszonyokat a viharok napjaiban. Az ESA által biztosított Copernicus műholdas távérzékelési adatokra, a Climate Data Store-ERA 5 explorerre és a HNMS (Görög Nemzeti Meteorológiai Szolgálat) által biztosított helyi éghajlati adatokra támaszkodtunk. Az erdőirtás jelentős környezeti probléma. Az erdőirtással és a kapcsolódó talajerózióval együtt nő az árvizek valószínűsége. Az erdőirtás gyakran erdőtüzek következménye. Az elmúlt néhány évben az erdőtüzek világszerte (Amazónia, Szibéria, Alaszka, Ausztrália) súlyos következményekkel jártak a biológiai sokféleség szempontjából. Ebben a vizsgálatban az erdőtüzek és az azokat követő villámárvizek közötti kapcsolatot vizsgáltuk a görögországi Athén melletti Nyugat-Attikában. Az éghajlatváltozás egyik jelensége a szélsőségesebb időjárás, például a heves esőzések által követett hosszú aszályos időszakok előfordulása. A légkörben lévő melegebb levegő több vizet képes megtartani, és ez növeli a hirtelen áradások kialakulásának lehetőségét. Ezeket gyakran súlyos, helyi viharok és a várostervezés hiánya fokozza. Az árvizek és az erdőtüzek közvetlen hatásai közé tartozik az emberi és állati életek elvesztése, a vagyoni károk, a természeti erőforrások károsodása, a termés megsemmisülése, az infrastrukturális létesítmények működésképtelensége. Ezeknek súlyos gazdasági, társadalmi és pszichológiai következményei lehetnek.

Eredményeink az 1-9. ábrára vonatkoznak, amelyekből következtetéseket lehet levonni. A Kineta feletti Geraneia-hegységben a 23/7/18-as erdőtűz 60 000 hektárt égetett le, amelyből 53 000 hektár erdőterület volt. Az erdő pusztulása kulcsszerepet játszott az egy évvel későbbi, 2019. novemberi árvízi epizódban, mivel a hegyekből lendülettel érkező vizet nem tartotta vissza a növényzet, és sok leégett fát elsöpört. Az 1-2. ábrán az erdőtűz előtti és utáni vegetációt hasonlítjuk össze az NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) segítségével a https://apps.sentinel-hub.com/eo-browser oldalon. Hasonlóképpen, a 3-4. ÁBRÁN a talaj nedvességtartalmát hasonlítjuk össze a nedvességindex segítségével. Az ábrákon jól látható, hogy az erdőtüzek előtt a növényzet intenzívebb volt, és a talaj nedvesebb. Ezután a https://cds.climate.copernicus.eu/apps/c3s/app-era5-explorer segítségével megvizsgáltuk a helyi éghajlat anomáliáit az elmúlt 40 évben. Az 5. ÁBRA az 1979-2019 közötti évek éves csapadék-anomáliáját mutatja százalékban az 1981-2010 közötti referencia-időszakhoz viszonyítva. A 6. ÁBRA az éves hőmérsékleti anomáliát mutatja melegedő csíkok formájában. Ezen ábrák segítségével kiszámítottuk, hogy az elmúlt 20 évben átlagosan +14% éves csapadéknövekedés és +0,5°C hőmérsékletnövekedés volt tapasztalható. A két árvíz napjainak időjárási paramétereit a HNMS (Görög Nemzeti Meteorológiai Szolgálat) jóvoltából a közeli Eleusisban található időjárási állomás adatai alapján vizsgáltuk. A 7. ábrán a Kineta áradása egybeesett a 31 mm-es maximális csapadékrekorddal. Amint a 8. ábrán látható, a mandrai árvíz idején azonban kevés csapadékot regisztráltak. Ez azt jelzi, hogy az árvíz különösen helyi jellegű volt. A vihar szélsőségesen gyors lefolyását mutatja a 9. ÁBRÁNY, ahol a csapadékmennyiség meghaladja a 100 mm/órát.

Attika az elmúlt években két súlyos katasztrófát szenvedett el. A 2018-as matyi erdőtűz és a 2017-es mandrai villámárvíz 129 emberéletet követelt, köztük gyermekeket. Az erdőtüzek okozta környezeti károk gyakran az árvizek nagyobb kockázatával járnak együtt. A nagy kiterjedésű erdőtüzek drámaian megváltoztatják a terep- és talajviszonyokat. Normális esetben a növényzet elnyeli az esőt, csökkentve a lefolyást, míg az erdőtüzek elszenesedett, kopár és vizet felszívni képtelen talajt hagynak maguk után, ami a villámárvizek és sárlavinák kialakulásához érett körülményeket teremt. Az árvízveszély jelentősen magasabb marad, amíg a növényzet helyre nem áll, ami az erdőtüzeket követően évekig tart. Sürgősen intézkedéseket kell hozni az ilyen események megelőzésére a környezetünk védelme, de közösségeink azonnali védelme érdekében is. Kezdetben meg kell védenünk az erdőket és fel kell gyorsítanunk az erdőtelepítést. A talajerózió minimalizálására azonnali megoldást jelentene a talaj tápanyagok hozzáadásával történő dúsítása. A vízfolyások megfelelő keresztmetszetének biztosítása szintén fontos. Az erdőtüzekre és a hirtelen áradásokra vonatkozó digitális korai előrejelző rendszer bevezetése életeket menthetne, és már régóta esedékes lenne. Továbbá rendkívül fontos, hogy felhívjuk a figyelmet a természetes élőhelyünk védelmének szükségességére. Attikában mind a hőmérséklet, mind a csapadékmennyiség jelentős növekedést mutatott az elmúlt 20 évben. Alapvető fontosságú az ipar és a közlekedés szén-dioxid-kibocsátásának csökkentése azáltal, hogy a fosszilis tüzelőanyagok helyett megújuló energiaforrásokra támaszkodunk. Az éghajlatváltozás erdőtüzekre és árvizekre gyakorolt hatását társadalmi tényezők is fokozzák (pl. népességnövekedés a vadon és a városok közötti határterületen), amelyek általában növelik a káros ökológiai és gazdasági következmények mértékét és időtartamát. Végül nem szabad alábecsülni ezen események pszichológiai hatásait sem. Az otthonról való kitelepítés, a tulajdon és a megélhetés elvesztése, valamint a társadalmi élet megzavarása folyamatos stresszt okozhat, amely nyomasztó lehet, és tartós pszichológiai hatást válthat ki.