Projekty Climate Detectives 2019-2020

Názov projektu: Vyšetrovanie prívalových povodní a lesných požiarov v západnej Atike

Tím: Výskumníci v oblasti povodní a lesných požiarov  Vysoko ocenený projekt

2019-2020   Medzinárodné vzdelávacie centrum školy Moraitis   Atény   Grécko   6 Vek študenta: 14-15

Lesné požiare môžu významne prispieť k zvýšenému výskytu prívalových povodní, často spôsobených silnými búrkami. Tento jav sme skúmali v oblasti západnej Attiky v blízkosti Atén, pričom sme sa zamerali na dva prípady: 1) Nedávna blesková povodeň v Kinete 25. 11. 1919 v súvislosti s lesným požiarom v hore Geraneia z predchádzajúceho roka (23. 7. 18 - v ten istý deň ako strašný požiar v Mati). 2) Smrteľná povodeň v Mandre 15. 11. 17 v súvislosti s niekoľkými lesnými požiarmi v hore Pateras v predchádzajúcich rokoch. Skúmali sme zmeny mikroklímy pred a po požiaroch a povodniach, anomálie miestnej klímy za posledných 40 rokov, ako aj miestne poveternostné podmienky v dňoch búrok. Vychádzali sme z údajov diaľkového pozorovania zo satelitu Copernicus, ktoré poskytla ESA, z prieskumníka Climate Data Store-ERA 5 a z miestnych klimatických údajov, ktoré poskytla HNMS (Hellenic National Meteorological Service). Odlesňovanie predstavuje závažný environmentálny problém. Pravdepodobnosť povodní rastie s odlesňovaním a súvisiacou eróziou pôdy. Odlesňovanie je často dôsledkom lesných požiarov. V posledných rokoch majú lesné požiare vážne následky na biodiverzitu na celom svete (Amazónia, Sibír, Aljaška, Austrália). V tomto výskume sme skúmali súvislosť medzi lesnými požiarmi a následnými prívalovými povodňami v západnej Atike pri Aténach v Grécku. Jedným z javov klimatických zmien je extrémnejšie počasie, napríklad výskyt dlhých období sucha, po ktorých nasledujú výdatné zrážky. Teplejší vzduch v atmosfére dokáže zadržať viac vody, čo zvyšuje potenciál vzniku prívalových povodní. Tie sa často zintenzívňujú v dôsledku silných lokálnych búrok a nedostatočného urbanistického plánovania. Medzi bezprostredné dôsledky povodní a požiarov patria straty na životoch ľudí a zvierat, škody na majetku, znehodnotenie prírodných zdrojov, zničenie úrody, nefunkčnosť zariadení infraštruktúry. Môžu mať vážne hospodárske, sociálne a psychologické dôsledky.

Naše výsledky sa vzťahujú na obr. 1-9, z ktorých možno vyvodiť závery. Pri lesnom požiari z 23. 7. 2018 v pohorí Geraneia nad Kinetou zhorelo 60 000 hektárov, z toho 53 000 hektárov tvorili lesné plochy. Zničenie lesa zohralo kľúčovú úlohu pri povodňovej epizóde o rok neskôr v novembri 2019, keďže voda, ktorá prišla s rozmachom z hôr, nebola zadržaná vegetáciou a zmietla mnoho spálených stromov. Na obr. 1-2 porovnávame vegetáciu pred požiarom a po ňom pomocou indexu NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) na stránke https://apps.sentinel-hub.com/eo-browser. Podobne na obr. 3-4 porovnávame vlhkosť pôdy pomocou indexu vlhkosti. Na týchto obrázkoch je zrejmé, že pred lesnými požiarmi bola vegetácia intenzívnejšia a pôda vlhšia. Potom sme skúmali anomálie miestnej klímy za posledných 40 rokov pomocou stránky https://cds.climate.copernicus.eu/apps/c3s/app-era5-explorer. Na obr. 5 je znázornená ročná anomália zrážok za roky 1979 - 2019 v percentách vzhľadom na referenčné obdobie 1981 - 2010. Na obr. 6 je znázornená ročná teplotná anomália vo forme otepľovacích pruhov. Na základe týchto grafov sme vypočítali, že za posledných 20 rokov došlo k priemernému ročnému nárastu zrážok o +14% a k nárastu teploty o +0,5 °C. Parametre počasia v dňoch dvoch povodní sme skúmali pomocou údajov z blízkej meteorologickej stanice v Eleusis, ktoré nám láskavo poskytla HNMS (Hellenic National Meteorological Service). Na obrázku 7 sa povodeň Kineta zhodovala s maximálnym zaznamenaným úhrnom 31 mm zrážok. Ako je však vidieť na obr. 8, počas povodne v Mandre bolo zaznamenaných málo zrážok. To naznačuje, že povodeň mala najmä lokálny charakter. Extrémna rýchlosť búrky je znázornená na obr. 9, kde rýchlosť zrážok presahuje 100 mm/hod.

Attiku postihli v posledných rokoch dve veľké katastrofy. Lesný požiar v Mati v roku 2018 a blesková povodeň v Mandre v roku 2017 si vyžiadali 129 obetí vrátane detí. Environmentálne škody, ktoré vznikajú v dôsledku lesných požiarov, sú často spojené s vyšším rizikom povodní. Rozsiahle lesné požiare dramaticky menia terén a pôdne podmienky. Za normálnych okolností vegetácia absorbuje zrážky, čím znižuje odtok vody, zatiaľ čo lesné požiare zanechávajú pôdu zuhoľnatenú, neúrodnú a neschopnú absorbovať vodu, čím vytvárajú podmienky zrelé na bleskové povodne a bahenné záplavy. Riziko záplav zostáva výrazne vyššie, kým sa vegetácia neobnoví, čo trvá roky po lesnom požiari. Je naliehavo potrebné prijať opatrenia na predchádzanie týmto udalostiam v záujme ochrany životného prostredia, ale aj bezprostrednej ochrany našich obcí. Na začiatku musíme chrániť lesy a urýchliť ich zalesňovanie. Rýchlym riešením na minimalizáciu erózie pôdy by bolo obohatenie pôdy pridaním výživných látok. Dôležité je aj zabezpečenie primeraného prierezu vodných tokov. Zavedenie digitálneho systému včasného varovania pred lesnými požiarmi aj prívalovými povodňami by mohlo zachrániť životy a je už dávno potrebné. Okrem toho je mimoriadne dôležité zvýšiť povedomie o potrebe chrániť naše prírodné prostredie. V Atike sa za posledných 20 rokov výrazne zvýšila teplota aj množstvo zrážok. Je nevyhnutné znížiť emisie uhlíka v priemysle a doprave tým, že sa namiesto fosílnych palív budú využívať obnoviteľné zdroje energie. Vplyv zmeny klímy na riziko požiarov a povodní zvyšujú aj sociálne faktory (napr. rast populácie na rozhraní divočiny a miest), ktoré majú tendenciu zvyšovať rozsah a trvanie nepriaznivých ekologických a hospodárskych dôsledkov. Napokon by sa nemali podceňovať psychologické účinky týchto udalostí. Vysťahovanie z domova, strata majetku, živobytia a narušenie spoločenských záležitostí môžu spôsobiť pretrvávajúci stres, ktorý môže byť zdrvujúci a mať trvalý psychologický vplyv.