TORIma Academy Logo TORIma Academy
آتش سوزی (Wildfire)
دانش

آتش سوزی (Wildfire)

TORIma آکادمی — زیست محیطی

Wildfire

آتش سوزی (Wildfire)

آتش‌سوزی جنگلی، آتش‌سوزی جنگلی یا آتش‌سوزی جنگلی، آتش‌سوزی برنامه‌ریزی نشده و کنترل‌نشده در منطقه‌ای با پوشش گیاهی قابل احتراق است. برخی از اکوسیستم های جنگلی طبیعی به …

آتش‌سوزی که به عنوان آتش‌سوزی جنگل یا آتش‌سوزی جنگلی نیز شناخته می‌شود، آتش‌سوزی برنامه‌ریزی نشده و کنترل‌نشده‌ای را تشکیل می‌دهد که در منطقه‌ای از پوشش گیاهی قابل احتراق رخ می‌دهد. در حالی که برخی از اکوسیستم‌های جنگلی طبیعی برای فرآیندهای اکولوژیکی خود به آتش‌سوزی‌های جنگلی متکی هستند، مدیریت جنگل‌های معاصر اغلب از سوختگی‌های تجویز شده برای کاهش خطرات آتش‌سوزی و تقویت چرخه‌های بازسازی جنگل‌های طبیعی استفاده می‌کند. با این وجود، این سوختگی های کنترل شده گهگاه به دلیل شرایط پیش بینی نشده به آتش سوزی های کنترل نشده تبدیل می شوند.

یک آتش سوزی، آتش سوزی جنگل، یا آتش سوزی یک آتش سوزی برنامه ریزی نشده و کنترل نشده در منطقه ای با پوشش گیاهی قابل احتراق است. برخی از اکوسیستم های جنگلی طبیعی به آتش سوزی وابسته هستند. مدیریت مدرن جنگل اغلب درگیر سوختگی های تجویز شده برای کاهش خطر آتش سوزی و ترویج چرخه های طبیعی جنگل است. با این حال، سوختگی‌های کنترل‌شده می‌توانند به اشتباه به آتش‌سوزی‌های جنگلی تبدیل شوند.

آتش‌سوزی‌ها بر اساس منبع اشتعال، ویژگی‌های فیزیکی، نوع مواد قابل احتراق درگیر، و تأثیر شرایط هواشناسی طبقه‌بندی می‌شوند. شدت آتش‌سوزی جنگلی با تلاقی عناصر، از جمله مقدار سوخت موجود، بافت جغرافیایی، و الگوهای آب و هوایی غالب تعیین می‌شود. آتش‌سوزی‌های شدید غالباً با چرخه‌های آب و هوایی همراه می‌شوند که با دوره‌های مرطوب طولانی‌مدت مشخص می‌شوند، که مواد قابل احتراق فراوان تولید می‌کنند و متعاقباً خشکسالی و دماهای بالا را به دنبال دارد. این چرخه‌ها با تغییرات آب و هوایی جهانی تشدید شده‌اند و می‌توانند با کاهش تلاش‌های کاهش، مانند کاهش بودجه برای بودجه‌ها یا تجهیزات، یا به دلیل مقیاس بزرگ خود آتش‌سوزی، تشدید شوند.

آتش‌سوزی‌ها شکل رایجی از فاجعه را در مناطق جغرافیایی خاص، که سیبری (روسیه) را در بر می‌گیرد، نشان می‌دهد. کالیفرنیا، واشنگتن، اورگان، تگزاس، و فلوریدا (ایالات متحده)؛ بریتیش کلمبیا (کانادا)؛ و استرالیا مناطقی که با آب و هوای مدیترانه ای مشخص می شوند یا در داخل بیوم تایگا قرار دارند آسیب پذیری خاصی را نشان می دهند. این آتش‌سوزی‌ها می‌توانند عمیقاً بر جمعیت‌های انسانی و سکونتگاه‌های آن‌ها تأثیر بگذارند و منجر به پیامدهای مستقیم سلامتی ناشی از دود و شعله‌های آتش، تخریب گسترده اموال (به ویژه در رابط‌های وحشی-شهری) و پیامدهای اقتصادی قابل توجهی شوند. علاوه بر این، خطر آلودگی آب و خاک قابل توجهی است.

در سطح جهانی، فعالیت‌های انسانی اثرات نامطلوب آتش‌سوزی‌های جنگلی را تشدید کرده‌اند، که منجر به افزایش دو برابری سطح زمین مصرف‌شده توسط این آتش‌سوزی‌ها در مقایسه با سطوح طبیعی تاریخی شده است. تأثیر انسان بر آتش‌سوزی‌های جنگلی از طریق تغییرات اقلیمی آشکار می‌شود، که نمونه آن امواج گرمای شدیدتر و خشکسالی‌های طولانی‌مدت، تغییر کاربری زمین و استراتژی‌های مهار آتش است. انتشار کربن ناشی از آتش‌سوزی‌های جنگلی به افزایش غلظت دی‌اکسید کربن اتمسفر کمک می‌کند، در نتیجه اثر گلخانه‌ای را تشدید می‌کند و یک حلقه بازخورد تغییرات آب و هوایی ایجاد می‌کند.

آتش‌سوزی‌های طبیعی می‌توانند اثرات سودمندی بر اکوسیستم‌هایی داشته باشند که با آتش تکامل یافته‌اند. در واقع، گونه‌های گیاهی متعددی برای رشد و فرآیندهای تولیدمثلی خود به تأثیرات اکولوژیکی آتش متکی هستند.

اشتعال

اشتعال آتش می‌تواند ناشی از پدیده‌های طبیعی یا فعالیت‌های انسانی، عمدی یا تصادفی باشد.

علل طبیعی

پدیده‌های طبیعی که مستقل از دخالت انسان قادر به شعله‌ور کردن آتش‌سوزی‌های جنگلی هستند، شامل صاعقه‌ها، فوران‌های آتشفشانی، جرقه‌های ایجاد شده در اثر ریزش سنگ، و نمونه‌هایی از احتراق خود به خود می‌شوند.

فعالیت انسانی

منابع انسانی آتش سوزی شامل آتش سوزی، اشتعال ناخواسته، یا استفاده غیرقانونی از آتش در پاکسازی زمین و شیوه های کشاورزی، مانند کشت و زرع بریده و سوزان است. در مناطق گرمسیری، کشاورزان معمولاً از روش بریده بریده و سوزاندن برای آماده‌سازی مزرعه در طول فصل خشک استفاده می‌کنند.

در عرض‌های جغرافیایی متوسط، علل اصلی آتش‌سوزی‌های جنگلی ناشی از انسان شامل تجهیزات تولید جرقه (مانند اره‌های برقی، آسیاب، ماشین‌های چمن‌زنی)، خطوط برق هوایی

و آتش‌سوزی است.

آتش سوزی می تواند در بیش از 20٪ از آتش سوزی های ناشی از انسان نقش داشته باشد. با این حال، فعالیت‌های انسانی گسترده‌تر، مانند آتش‌سوزی، خرابی خطوط برق و عملیات تجهیزات، مجموعاً مسئول تقریباً 85 درصد آتش‌سوزی‌های جنگلی هستند. همگرایی این منابع اشتعال با شرایط خشک منجر به افزایش فراوانی و شدت آتش سوزی می شود. با این وجود، در طول فصل آتش‌سوزی 20-2019 استرالیا، "یک مطالعه مستقل نشان داد که ربات‌ها و ترول‌های آنلاین نقش آتش‌سوزی در آتش‌سوزی‌ها را اغراق می‌کنند." به طور مشابه، در طول آتش‌سوزی‌های کانادا در سال 2023، علیرغم اینکه آتش‌سوزی معمولاً علت اصلی آتش‌سوزی‌های جنگلی در کانادا نیست، اظهارات بی‌دلیل در مورد آتش‌سوزی در رسانه‌های اجتماعی زیاد شد. در کالیفرنیا، آتش‌سوزی عموماً 6 تا 10 درصد از آتش‌سوزی‌های جنگلی سالانه را تشکیل می‌دهد.

هزاران آتش‌سوزی زغال‌سنگ در سطح جهان فعال هستند که نمونه‌ای از آتش‌سوزی‌های آتش‌سوزی در کوه برنینگ، نیو ساوت ولز است. Centralia، پنسیلوانیا؛ و آتش سوزی های متعدد با سوخت زغال سنگ در سراسر چین. این آتش سوزی ها قابلیت شعله ور شدن غیرمنتظره و احتراق مجدد مواد قابل احتراق مجاور را دارند.

گسترش

انتشار آتش‌سوزی‌های جنگلی به نوع مواد قابل اشتعال موجود، پیکربندی عمودی، محتوای رطوبت و شرایط جوی غالب بستگی دارد. چیدمان و چگالی سوخت تا حدی تحت تأثیر توپوگرافی است، با توجه به اینکه شکل زمین عناصری مانند در دسترس بودن نور خورشید و آب ضروری برای رشد گیاه را دیکته می کند. به طور کلی، طبقه‌بندی آتش‌سوزی‌های جنگلی را می‌توان بر اساس منابع سوخت اولیه آن‌ها به صورت زیر مشخص کرد:

آتش‌های

ویژگی های فیزیکی

آتش‌سوزی‌ها زمانی آشکار می‌شوند که اجزای لازم مثلث آتش - منبع اشتعال، مواد قابل احتراق (مانند پوشش گیاهی)، گرمای کافی، و عرضه کافی اکسیژن جو - در یک منطقه آسیب‌پذیر همگرا شوند. رطوبت بالا معمولاً اشتعال را مهار می کند و انتشار را به تأخیر می اندازد، زیرا انرژی حرارتی بیشتری برای تبخیر آب در ماده و بالا بردن دمای آن تا نقطه اشتعال مورد نیاز است.

مناطق با جنگل های انبوه عموماً سایه بیشتری دارند که به کاهش دمای محیط و افزایش رطوبت کمک می کند و در نتیجه حساسیت آنها را به آتش سوزی کاهش می دهد. برعکس، مواد آلی با چگالی کمتر، مانند علف‌ها و برگ‌ها، به دلیل محتوای آب کمتر در مقایسه با مواد متراکم‌تر مانند شاخه‌ها و تنه درختان، راحت‌تر مشتعل می‌شوند. گیاهان دائماً آب خود را از طریق تبخیر و تعرق از دست می دهند. با این حال، این تلفات معمولاً با جذب آب از خاک، رطوبت اتمسفر یا بارش جبران می شود. هنگامی که این تعادل اغلب به دلیل شرایط خشکسالی مختل می شود، گیاهان خشک می شوند و به طور قابل توجهی قابل اشتعال می شوند.

یک آتش سوزی جنگلی جلو نشان دهنده منطقه فعال احتراق شعله ور پیوسته است، جایی که سوخت نسوخته با شعله های فعال یا رابط دود شدن مواد مصرف نشده و مواد مصرف نشده در حال دود شدن است. با پیشرفت این جبهه، دمای هوای محیط و سوخت های چوبی را از طریق انتقال حرارت همرفتی و تابشی افزایش می دهد. در ابتدا، با تبخیر آب در دمای 100 درجه سانتی گراد (212 درجه فارنهایت)، چوب خشک می شود. متعاقباً، تجزیه در اثر حرارت چوب در دمای 230 درجه سانتیگراد (450 درجه فارنهایت) گازهای قابل احتراق را آزاد می کند. در نهایت، چوب می‌تواند در دمای 380 درجه سانتی‌گراد (720 درجه فارنهایت) ذوب شود یا با گرمایش کافی، در دمای 590 درجه سانتی‌گراد (1000 درجه فارنهایت) مشتعل شود. قبل از رسیدن شعله های آتش سوزی در یک نقطه خاص، انتقال حرارت از جلو می تواند دمای هوا را تا 800 درجه سانتی گراد (1500 درجه فارنهایت) افزایش دهد، در نتیجه مواد قابل اشتعال را از قبل گرم و خشک می کند، که اشتعال را تسریع می کند و انتشار آتش را افزایش می دهد. آتش‌سوزی‌های شدید و طولانی‌مدت در سطح زمین می‌تواند باعث فلاش اوور یا شعله‌سوزی شود که با خشک شدن و متعاقب آن مشتعل شدن سایبان درختان از پایین مشخص می‌شود.

آتش‌سوزی‌ها هنگام مصرف منابع سوخت متراکم و پیوسته، نرخ گسترش رو به جلو (FROS) را نشان می‌دهند. سرعت آنها در مناطق جنگلی به 10.8 کیلومتر در ساعت (6.7 مایل در ساعت) و در علفزارها به 22 کیلومتر در ساعت (14 مایل در ساعت) می رسد. آتش ممکن است به صورت مماس با جبهه اصلی پیشروی کند و یک جبهه طرفدار را تشکیل دهد، یا از طریق پشتی برخلاف جهت جبهه اصلی حرکت کند. علاوه بر این، انتشار می‌تواند از طریق پرش یا لکه‌گیری رخ دهد، جایی که بادها و ستون‌های همرفت عمودی آتش‌ها (اخگرهای چوبی رشته‌ای) و سایر زباله‌های سوخته را در میان آتش‌شکن‌های طبیعی یا مصنوعی مانند جاده‌ها و رودخانه‌ها منتقل می‌کنند. پدیده‌های آتش‌سوزی و آتش‌سوزی تاج، لکه‌بینی را تسهیل می‌کنند، و سوخت‌های زمین خشک اطراف آتش‌سوزی را به ویژه در معرض اشتعال توسط مارک‌های آتش‌زا قرار می‌دهند. لکه‌گیری باعث ایجاد اشتعال‌های جدیدی می‌شود که به عنوان آتش‌سوزی نقطه‌ای شناخته می‌شوند، زیرا اخگرهای داغ و علامت‌های آتش، مواد قابل احتراق را در پایین باد از آتش اصلی مشتعل می‌کنند. در زمینه آتش‌سوزی‌های جنگلی استرالیا، مشاهده شده است که آتش‌سوزی‌های نقطه‌ای تا ۲۰ کیلومتری (۱۲ مایلی) از جبهه آتش سرچشمه می‌گیرند.

آتش‌سوزی‌های بسیار بزرگ می‌توانند به طور قابل‌توجهی بر جریان‌های هوای محلی از طریق اثر پشته، جایی که هوای گرم بالا می‌رود، تأثیر بگذارند. این آتش‌سوزی‌های گسترده جریان‌های صعودی قوی ایجاد می‌کنند و هوای خنک‌تر محیط را به ستون‌های حرارتی می‌کشند. شیب عمودی قابل توجهی در دما و رطوبت باعث تشکیل ابرهای pyrocumulus، بادهای شدید و چرخش های آتش می شود که می تواند به نیروهای گردباد با سرعت بیش از 80 کیلومتر در ساعت (50 مایل در ساعت) دست یابد. تلاقی سرعت گسترش سریع، تاج گذاری یا لکه گیری گسترده، وقوع چرخش آتش، و ستون های همرفتی قوی نشان دهنده شرایط شدید آتش سوزی است.

تغییرات روزانه شدت آتش‌سوزی

شدت آتش‌سوزی معمولاً در ساعات روشنایی روز تشدید می‌شود. برای مثال، نرخ احتراق کنده‌های در حال سوختن می‌تواند تا پنج برابر بیشتر در طول روز باشد، پدیده‌ای که به کاهش رطوبت، افزایش دما و افزایش سرعت باد نسبت داده می‌شود. تشعشعات خورشیدی زمین را در طول روز گرم می کند و جریان هوای سربالایی ایجاد می کند. برعکس، خنک شدن شبانه زمین باعث تولید جریان هوا در سراشیبی می شود. آتش‌سوزی‌های جنگلی توسط این الگوهای بادهای روزانه پیش می‌روند، که غالباً جریان‌های هوا را در میان ویژگی‌های توپوگرافی مانند تپه‌ها و دره‌ها دنبال می‌کنند. در اروپا، آتش سوزی معمولا بین ساعت 12:00 بعد از ظهر مشاهده می شود. و ساعت 14:00 در ایالات متحده، تلاش‌های اطفاء حریق جنگلی حول یک روز آتش‌سوزی 24 ساعته، از ساعت 10:00 صبح شروع می‌شود و منعکس‌کننده افزایش پیش‌بینی‌شده شدت ناشی از شرایط حرارتی در طول روز است.

افزایش خطرات آتش سوزی نسبت داده شده به تغییرات آب و هوا

تغییر آب و هوا باعث ایجاد شرایط جوی می شود که منجر به اشتعال و گسترش آتش سوزی می شود. در مناطق جغرافیایی خاص، افزایش وقوع آتش‌سوزی‌های جنگلی مستقیماً با تغییرات آب و هوایی انسانی مرتبط است. سوابق زمین شناسی تاریخی نیز نشان دهنده شیوع بیشتر آتش سوزی در دوره های گرمتر است. تغییرات آب و هوایی تبخیر و تعرق بالقوه را افزایش می دهد، که می تواند منجر به خشک شدن پوشش گیاهی و خاک شود، زمانی که تبخیر بالقوه از بارندگی و رطوبت موجود اکوسیستم فراتر رود. کمبود فشار بخار خطر آتش‌سوزی جنگلی را بیشتر تشدید می‌کند و در شرایط گرم شدن آب و هوا تشدید می‌شود. آتش سوزی هایی که در مناطقی با پوشش گیاهی بسیار خشک منشا می گیرند، مستعد انتشار سریع هستند. دماهای بالا همچنین به طولانی شدن فصل آتش سوزی کمک می کند، به عنوان دوره ای که احتمال وقوع آتش سوزی های شدید جنگلی وجود دارد، به ویژه در مناطقی که کاهش بارش برف را تجربه می کنند.

در حالی که شرایط آب و هوایی غالب خطر آتش سوزی را افزایش می دهد، منطقه کلی تحت تأثیر آتش سوزی به طور متناقضی کاهش یافته است. این کاهش عمدتاً به دلیل تبدیل اکوسیستم‌های ساوانا به زمین‌های زراعی است که منجر به کاهش دسترسی به پوشش گیاهی قابل احتراق می‌شود.

تنوع آب و هوا، شامل پدیده‌هایی مانند امواج گرما، خشکسالی، و رویدادهای ال نینو، در کنار الگوهای پرخطر منطقه‌ای مانند آتش‌سوزی شدید منطقه‌ای و الگوهای پرخطر آب‌وهواشناسی است. رفتار خود را عمیقاً اصلاح کنند. دوره‌های بارش فراوان می‌تواند رشد شدید پوشش گیاهی را تحریک کند، که در شرایط گرم‌تر، ممکن است آتش‌سوزی‌های گسترده‌تر و فصول آتش‌سوزی طولانی‌تر ایجاد شود. دمای بالا، بارهای سوخت را خشک می کند، آنها را قابل احتراق تر می کند، در نتیجه مرگ و میر درختان را افزایش می دهد و تهدیدات قابل توجهی را برای اکوسیستم های جنگلی جهانی ایجاد می کند. در غرب ایالات متحده، از اواسط دهه 1980، ذوب برف های اولیه و روندهای گرمایش همزمان با افزایش مدت زمان و شدت فصل آتش سوزی در جنگل ها مرتبط بوده است، که نشان دهنده حساس ترین دوره به آتش سوزی است. یک مطالعه منتشر شده در سال 2019 نشان می دهد که افزایش خطر آتش سوزی مشاهده شده در کالیفرنیا می تواند تا حدی به تغییرات آب و هوایی انسانی نسبت داده شود.

در طول تابستان 1974-1975 در نیمکره جنوبی، استرالیا شدیدترین رویداد آتش‌سوزی ثبت‌شده خود را تجربه کرد، به طوری که 15 درصد از خشکی‌های آن متحمل "خسارت آتش سوزی گسترده" شدند. در این دوره حدود 117 میلیون هکتار (290 میلیون جریب، 1،170،000 کیلومتر مربع، 450،000 مایل مربع) توسط آتش سوزی شده است. از سال 1950، استرالیا افزایش قابل توجهی در فراوانی سالانه روزهای گرم (بیش از 35 درجه سانتیگراد یا 95 درجه فارنهایت) و روزهای بسیار گرم (بالای 40 درجه سانتیگراد یا 104 درجه فارنهایت) در مناطق متعدد مشاهده کرده است. در حالی که آتش‌سوزی‌های جنگلی از نظر تاریخی در این کشور رایج هستند، مقیاس و شدت آن در سال 2019 به طرز چشمگیری افزایش یافت. امسال اولین اعلام شرایط فاجعه‌بار آتش‌سوزی جنگلی در سیدنی بزرگ بود. ایالت هایی از جمله نیو ساوت ولز و کوئینزلند وضعیت اضطراری اعلام کردند، در حالی که آتش سوزی های قابل توجهی استرالیای جنوبی و استرالیای غربی را نیز تحت تاثیر قرار دادند.

در سال 2019، دمای شدید و شرایط خشک آتش سوزی های گسترده ای را در سراسر سیبری، آلاسکا، جزایر قناری، استرالیا و جنگل های بارانی آمازون ایجاد کرد. در آمازون، این آتش سوزی ها در درجه اول به فعالیت های غیرقانونی چوب نسبت داده می شد. توده‌های دود ناشی از آن در مناطق جغرافیایی وسیعی پراکنده شده و مراکز شهری بزرگ را در بر می‌گیرد و منجر به کاهش قابل‌توجه کیفیت هوا می‌شود.

تا آگوست 2020، فعالیت آتش‌سوزی‌های جنگلی در آن سال در مقایسه با سال 2019 به میزان 13 درصد تشدید شده بود که عمدتاً به دلیل عواملی مانند تغییرات آب و هوا، سوزاندن جنگل‌ها، سوختن جنگل‌ها بود. جنگل های بارانی آمازون با یک تهدید وجودی ناشی از این آتش سوزی ها مواجه است. متعاقباً، سال 2021 شاهد آتش‌سوزی‌های بی‌سابقه‌ای در ترکیه، یونان و روسیه بود که به طور گسترده با تغییرات آب و هوایی مرتبط هستند.

دی اکسید کربن و سایر انتشارات ناشی از آتش سوزی های جنگلی

انتشار کربن ناشی از آتش‌سوزی‌های جنگلی به غلظت اتمسفر گازهای گلخانه‌ای کمک می‌کند. مدل‌های آب و هوایی کنونی هنوز به طور کامل پیامدهای این مکانیسم بازخورد را در بر نگرفته‌اند.

آتش‌سوزی‌ها مقادیر قابل‌توجهی از دی‌اکسید کربن، ذرات کربن سیاه و قهوه‌ای، و پیش‌سازهای ازن، از جمله ترکیبات آلی فرار و اکسیدهای نیتروژن (NOx) را در جو تخلیه می‌کنند. این انتشارات بر تشعشعات، تشکیل ابر و پویایی آب و هوا در هر دو سطح منطقه ای و جهانی تأثیر می گذارد. علاوه بر این، آتش‌سوزی‌های جنگلی مقادیر قابل‌توجهی از گونه‌های آلی نیمه فرار را آزاد می‌کنند که می‌توانند از فاز گازی برای تولید آئروسل آلی ثانویه (SOA) طی چند ساعت تا چند روز پس از انتشار منتقل شوند. تشکیل بعدی آلاینده های اضافی در طول حمل و نقل جوی می تواند منجر به قرار گرفتن در معرض مضر برای جمعیت هایی شود که از راه دور از مکان های آتش سوزی قرار دارند. در حالی که انتشار فوری مواد خطرناک مستقیماً بر اولین واکنش‌دهنده‌ها و ساکنان محلی تأثیر می‌گذارد، دود آتش‌سوزی نیز می‌تواند در مسافت‌های طولانی حمل و نقل شود، در نتیجه بر کیفیت هوا در مقیاس محلی، منطقه‌ای و جهانی تأثیر می‌گذارد.

پیامدهای سلامتی دود آتش‌سوزی، که شامل تشدید آسیب‌های قلبی عروقی، تنفسی و تنفسی می‌شود. این اثرات در حدود 16000 تلفات سالانه دخیل است، رقمی که پیش بینی می شود تا سال 2050 به 30000 نفر افزایش یابد. همزمان، پیامدهای اقتصادی قابل توجه است، با هزینه های پیش بینی شده سالانه به 240 میلیارد دلار تا سال 2050، در نتیجه بیشتر از سایر اشکال آسیب های مرتبط با آب و هوا

که باعث خسارت قرن گذشته شده است. 20 تا 25 درصد از انتشار کربن جهانی، با فعالیت های انسان زایی که سهم باقی مانده را تشکیل می دهند. تا آگوست 2020، انتشار کربن در سراسر جهان منتسب به آتش‌سوزی‌های جنگلی به حجمی معادل میانگین انتشار سالانه اتحادیه اروپا رسیده بود. قابل ذکر است، در سال 2020، کربن منتشر شده توسط آتش سوزی های جنگلی در کالیفرنیا به طور قابل توجهی از انتشار کربن دیگر ایالت پیشی گرفت.

در سال 1997، برآورد شد که آتش سوزی های جنگلی در اندونزی بین 0.81 تا 2.57 گیگا تن (0.89 و 2.83 میلیارد اتمسفر در اتمسفر کمتر از 0.83 میلیارد اتمسفر) تخلیه شده است. این مقدار نشان دهنده 13 تا 40 درصد از انتشار سالانه دی اکسید کربن جهانی است که از احتراق سوخت های فسیلی به دست می آید.

بر اساس تجزیه و تحلیل CAMS، در طول ژوئن و ژوئیه 2019، آتش سوزی های قطب شمال بیش از 140 مگاتن دی اکسید کربن منتشر کردند. این حجم معادل انتشار کربن سالانه 36 میلیون خودرو است. انتشار قابل توجه CO2 ناشی از آتش‌سوزی‌های اخیر، ادغام آن‌ها را در استراتژی‌هایی با هدف دستیابی به اهداف کاهش گازهای گلخانه‌ای که توسط توافق‌نامه پاریس تعیین شده‌اند، ضروری می‌سازد. علاوه بر این، شیمی اکسیداتیو پیچیده درگیر در انتقال اتمسفر دود آتش‌سوزی حاکی از افزایش سمیت این انتشارات در طول زمان است.

مدل های جوی نشان می دهد که این غلظت ذرات دوده می تواند جذب تابش خورشیدی ورودی را تا 15 درصد در ماه های زمستان افزایش دهد. تخمین زده می شود که حوضه آمازون تقریباً 90 میلیارد تن کربن را جذب می کند. تا سال 2019، جو زمین حاوی 415 قسمت در میلیون کربن بود. تخریب گسترده آمازون به 38 قسمت در میلیون اضافه می‌شود.

برخی مطالعات نشان داده‌اند که دود ناشی از آتش‌سوزی‌های جنگلی ممکن است اثر خنک‌کننده‌ای بر اتمسفر داشته باشد.

یک مطالعه در سال 2007 گزارش داد که کربن سیاه موجود در برف سه برابر بیشتر از دی اکسید کربن اتمسفر، اثر تغییر دما را نشان می‌دهد. تا 94 درصد از گرم شدن قطب شمال ممکن است به دلیل وجود کربن تیره روی برف باشد که فرآیندهای ذوب را آغاز می کند. این کربن تیره از احتراق سوخت‌های فسیلی، چوب، سایر سوخت‌های زیستی و آتش‌سوزی جنگل‌ها منشأ می‌گیرد. ذوب می‌تواند حتی در غلظت‌های حداقلی کربن تیره، به‌ویژه کمتر از پنج قسمت در میلیارد، شروع شود.

پیشگیری و کاهش

پیشگیری از آتش‌سوزی جنگلی شامل روش‌های پیشگیرانه است که برای کاهش بروز و شدت و انتشار آتش‌سوزی طراحی شده‌اند. این تکنیک‌های پیشگیرانه برای مدیریت کیفیت هوا، حفظ تعادل اکولوژیکی، حفاظت از منابع طبیعی و تأثیرگذاری بر ویژگی‌های حوادث آتش‌سوزی آینده اجرا می‌شوند. سیاست های پیشگیری مستلزم توجه کامل به دخالت انسان در آتش سوزی های جنگلی است، برای مثال، با توجه به اینکه، برای مثال، تقریباً 95٪ از آتش سوزی های جنگل ها در اروپا به فعالیت های انسانی مرتبط است.

ابتکارات جهانی پیشگیری از آتش‌سوزی غالباً از تکنیک‌هایی مانند استفاده از آتش‌سوزی در مناطق وحشی (WFU) و سوختگی‌های تجویز شده یا کنترل‌شده استفاده می‌کنند. استفاده از آتش‌سوزی در سرزمین‌های وحشی به آتش‌سوزی‌های طبیعی اشاره می‌کند که نظارت می‌شوند اما اجازه ادامه آتش‌سوزی دارند. برعکس، سوختگی‌های کنترل‌شده شامل آتش‌هایی است که عمداً توسط ارگان‌های دولتی تحت شرایط هواشناسی کم‌خطرتر مشتعل می‌شوند. اهداف اضافی این برنامه‌ها شامل تقویت سلامت جنگل‌ها، مراتع و تالاب‌ها، در کنار ارتقای تنوع اکوسیستم است.

راهبردهای پیشگیری، تشخیص، کنترل و سرکوب آتش سوزی جنگلی به طور قابل توجهی در طول زمان تکامل یافته است. یک روش رایج و مقرون به صرفه برای کاهش خطر آتش سوزی های کنترل نشده، سوزاندن کنترل شده است که شامل اشتعال عمدی آتش سوزی های کوچکتر و با شدت کمتر برای کاهش حجم مواد قابل احتراق موجود برای آتش سوزی بالقوه است. پوشش گیاهی ممکن است به طور دوره ای سوزانده شود تا تجمع مواد گیاهی و سایر بقایایی که می توانند به عنوان سوخت عمل کنند و به طور همزمان تنوع گونه های بالایی را تقویت کنند، محدود شود. در حالی که برخی از طرفداران ادعا می کنند که سوختگی های کنترل شده و سیاست اجازه دادن به آتش سوزی های خاص، اقتصادی ترین و از نظر زیست محیطی مناسب ترین رویکرد برای بسیاری از جنگل ها است، این استدلال ها اغلب ارزش اقتصادی منابع مصرف شده توسط آتش، به ویژه چوب های قابل تجارت را نادیده می گیرند. علاوه بر این، برخی تحقیقات نشان می‌دهد که اگرچه سوخت‌ها را می‌توان از طریق چوب‌برداری نیز حذف کرد، اما چنین عملیات نازک‌سازی ممکن است در کاهش شدت آتش سوزی در شرایط آب و هوایی شدید بی‌اثر باشد.

آیین‌های ساختمانی در مناطق مستعد آتش‌سوزی معمولاً ساخت سازه‌هایی را با استفاده از مواد مقاوم در برابر شعله و ایجاد یک فضای قابل دفاع در داخل یک متریال قابل دفاع در اطراف اتوبوس مشخص می‌کنند. ساختار در فیلیپین، جوامع علاوه بر این، خطوط آتش را به عرض 5 تا 10 متر (16 تا 33 فوت) بین مناطق جنگلی و روستاهایشان حفظ می‌کنند و در طول تابستان یا فصول خشک به طور فعال در این مرزها گشت‌زنی می‌کنند. گسترش مستمر توسعه مسکونی به مناطق مستعد آتش سوزی و بازسازی سازه های آسیب دیده در اثر آتش سوزی انتقادات قابل توجهی را برانگیخته است. مزایای زیست محیطی آتش اغلب با الزامات اقتصادی و ایمنی مرتبط با حفاظت از زیرساخت ها و جان انسان ها جایگزین می شود.

برنامه های چرای بز

از آنجایی که تغییرات آب و هوایی به افزایش فراوانی و شدت آتش‌سوزی‌های جنگلی کمک می‌کند، تاکید بیشتری بر کاهش پتانسیل آتش‌سوزی از طریق اقدامات فعال، از جمله مدیریت سوخت‌های قابل احتراق مانند پوشش زمین، علف‌های هرز، بوته‌های کوچک و برس کایوت می‌شود. به عنوان مثال، در شمال کالیفرنیا، گله‌های بز در جوامع متعددی مستقر شده‌اند تا از حجم سوخت‌های آتش‌سوزی واقع در حاشیه مناطق مسکونی بکاهند. طبق گزارش ها، تا سال 2024، حدود 60000 تا 80000 بز برای این منظور مورد استفاده قرار گرفت.

تشخیص

تقاضای فزاینده برای اطلاعات به موقع و دقیق آتش در سال‌های اخیر تشدید شده است و تشخیص سریع و مؤثر در سرکوب آتش‌سوزی از اهمیت بالایی برخوردار است. استراتژی‌های تشخیص اولیه پاسخ سریع، نتایج دقیق در دوره‌های روزانه و شبانه و ظرفیت اولویت‌بندی خطرات آتش‌سوزی را اولویت‌بندی کردند. در اوایل قرن بیستم در ایالات متحده، برج‌های دیدبانی آتش گزارش را از طریق تلفن، کبوترهای حامل و هلیوگراف تسهیل می‌کردند. در دهه 1950 از عکاسی هوایی و زمینی با دوربین های فوری استفاده شد که با توسعه اسکن مادون قرمز برای تشخیص آتش در دهه 1960 موفق شد. با این حال، محدودیت‌های فناوری ارتباطات اغلب مانع از تجزیه و تحلیل و انتشار اطلاعات می‌شد. تجزیه و تحلیل های اولیه به دست آمده از داده های ماهواره ای به صورت دستی بر روی نقشه ها در مکان های دور رسم شد و از طریق پست یک شبه به مدیران آتش نشانی منتقل شد. پیشرفت قابل توجهی در طول آتش سوزی یلوستون در سال 1988 رخ داد، زمانی که یک ایستگاه داده تاسیس شده در یلوستون غربی، امکان تحویل اطلاعات آتش‌سوزی ماهواره‌ای را در عرض تقریباً چهار ساعت فراهم کرد.

روش‌های سنتی برای تشخیص زودهنگام آتش‌سوزی جنگل‌ها شامل خطوط تلفن عمومی، مشاهده از برج‌های دیدبانی آتش، و گشت‌های زمینی و هوایی است. با این وجود، دقت مشاهدات انسانی می‌تواند توسط عواملی مانند خستگی اپراتور، زمان روز، تغییرات فصلی و محدودیت‌های جغرافیایی به خطر بیفتد. در نتیجه، سیستم های الکترونیکی به عنوان یک راه حل بالقوه برای کاهش خطای اپراتور انسانی اهمیت پیدا کرده اند. این سیستم‌ها، که می‌توانند نیمه خودکار یا کاملاً خودکار باشند، اغلب از تجزیه و تحلیل داده‌های GIS برای اطلاع از استقرار خود بر اساس مناطق خطر و سطوح حضور انسان استفاده می‌کنند. یک رویکرد یکپارچه، با ترکیب چندین سیستم، می‌تواند داده‌های ماهواره‌ای، تصاویر هوایی، و موقعیت‌یابی پرسنل را از طریق سیستم موقعیت‌یابی جهانی (GPS) در چارچوبی واحد برای استفاده در زمان واقعی توسط مراکز فرماندهی حوادث بی‌سیم ادغام کند.

شبکه های حسگر محلی

شبکه‌های حسگر محلی برای نظارت بر مناطق کوچک و پرخطر که با پوشش گیاهی متراکم، فعالیت‌های انسانی قابل توجه یا نزدیکی به مناطق بحرانی شهری مشخص می‌شوند، استفاده می‌شوند. این سیستم‌های تشخیص ممکن است شبکه‌های حسگر بی‌سیم را در خود جای دهند که به عنوان ایستگاه‌های آب‌وهوای خودکار عمل می‌کنند و قادر به شناسایی دما، رطوبت و دود هستند. چنین سیستم‌هایی می‌توانند با باتری، انرژی خورشیدی یا قابل شارژ درختی تغذیه شوند و از جریان‌های الکتریکی جزئی در مواد گیاهی برای پر کردن سیستم‌های باتری خود استفاده کنند. برای مناطق بزرگتر و با خطر متوسط، برج های اسکن مجهز به دوربین ها و حسگرهای ثابت برای تشخیص دود یا سایر شاخص ها، مانند امضای مادون قرمز دی اکسید کربن تولید شده توسط آتش سوزی، استفاده می شود. قابلیت‌های پیشرفته، از جمله دید در شب، تشخیص روشنایی، و تجزیه و تحلیل تغییر رنگ را نیز می‌توان در این آرایه‌های حسگر ادغام کرد.

وزارت منابع طبیعی با PanoAI برای استقرار دوربین‌های «تشخیص سریع» ۳۶۰ درجه در سراسر شمال غربی اقیانوس آرام قرارداد بسته است. این دوربین ها که بر روی برج های سلولی نصب شده اند، نظارت مستمر را در شعاع 24 کیلومتری (15 مایلی) ارائه می دهند. به طور همزمان، Sensaio Tech، یک شرکت مستقر در برزیل و تورنتو، یک دستگاه حسگر را معرفی کرده است که به طور مداوم 14 متغیر متمایز جنگل را از دمای خاک تا شوری کنترل می کند. این داده‌ها از طریق تجسم‌های داشبورد، با اعلان‌های تلفن همراه برای سطوح خطرناک، به‌طور زنده به مشتریان منتقل می‌شوند.

پایش ماهواره ای و هوایی

نظارت هوایی و ماهواره‌ای، با استفاده از پلت‌فرم‌هایی مانند هواپیما، هلیکوپتر یا وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (UAV)، قابلیت‌های رصدی گسترده‌ای را ارائه می‌دهد که برای نظارت بر مناطق وسیع و کم خطر کافی است. سیستم‌های پیشرفته فناوری GPS را با دوربین‌های مادون قرمز یا دوربین‌های مرئی با وضوح بالا برای شناسایی و مکان‌یابی دقیق آتش‌سوزی‌های جنگلی ادغام می‌کنند. سنسورهای مبتنی بر ماهواره، از جمله رادیومتر پیشرفته در طول مسیر اسکن Envisat و رادیومتر اروپایی سنجش از دور ماهواره‌ای، قادر به اندازه‌گیری تشعشعات فروسرخ ناشی از آتش‌سوزی هستند و در نتیجه نقاط داغ بیش از 39 درجه سانتیگراد (102 درجه فارنهایت) را تشخیص می‌دهند. سیستم نقشه‌برداری خطر سازمان ملی اقیانوسی و جوی (NOAA) داده‌های سنجش از دور را از پلت‌فرم‌های ماهواره‌ای مختلف، مانند ماهواره‌های محیطی عملیاتی زمین‌ایستا (GOES)، طیف‌سنج تصویربرداری با وضوح متوسط ​​(MODIS)، و رادیومتر پیشرفته (AVHRR) و نقطه رادیو سنج پیشرفته دود (AVHRR) به مکان‌یابی با وضوح بسیار بالا یکپارچه می‌کند. با این وجود، تشخیص ماهواره ای مستعد خطاهای جبرانی است که از 2 تا 3 کیلومتر (1 تا 2 مایل) برای داده های MODIS و AVHRR و تا 12 کیلومتر (7.5 مایل) برای داده های GOES متغیر است. علاوه بر این، ماهواره‌های زمین‌ایستا می‌توانند شکست‌های عملیاتی را تجربه کنند، در حالی که ماهواره‌های مدار قطبی اغلب توسط پنجره‌های رصدی کوتاه خود محدود می‌شوند. پوشش ابری و وضوح تصویر ذاتی نیز می تواند کارایی تصاویر ماهواره ای را کاهش دهد. Global Forest Watch به روز رسانی های روزانه جامعی را در مورد هشدارهای آتش نشانی ارائه می دهد.

در سال 2015، وزارت کشاورزی ایالات متحده (USDA) خدمات جنگل (USFS) یک ابزار جدید تشخیص حریق را اجرا کرد. این سیستم از داده‌های ماهواره مشارکت مدار قطبی ملی سوئومی (NPP) بهره می‌برد و امکان شناسایی آتش‌سوزی‌های کوچک‌تر را با دقت بیشتری نسبت به فناوری‌های فضایی قبلی فراهم می‌کند. این داده‌های با وضوح بالا در یک مدل رایانه‌ای برای پیش‌بینی رفتار آتش‌سوزی، به‌ویژه پیش‌بینی تغییرات جهت تحت‌تاثیر شرایط جوی و زمینی غالب، ادغام می‌شوند.

یک کمپین بین‌المللی در پارک ملی کروگر آفریقای جنوبی در سال ۲۰۱۴ برای اعتبارسنجی محصولات مختلف تشخیص حریق، به‌ویژه از جمله داده‌های جدید Visible Infrared Active Susible Infrared Imaging (VIIRS) انجام شد. قبل از این کمپین، موسسه Meraka شورای تحقیقات علمی و صنعتی در پرتوریا، آفریقای جنوبی، که اولین پذیرنده محصول آتش سوزی VIIRS 375 m بود، آن را در طی چندین آتش سوزی چشمگیر در پارک ملی کروگر به کار برد.

از سال 2021، ناسا تقریباً از سال 2021 منتشر کرده است. تشدید وقوع آتش‌سوزی‌های جنگلی پیشنهادهایی را برای اجرای فناوری‌های مبتنی بر هوش مصنوعی برای افزایش قابلیت‌های تشخیص زودهنگام، پیشگیری و پیش‌بینی ارائه کرده است.

سرکوب

کارآمدی سرکوب آتش سوزی مشروط به منابع فناوری قابل دسترسی در منطقه آسیب دیده است. در کشورهای کمتر توسعه‌یافته، تکنیک‌های سرکوب ممکن است شامل روش‌های ابتدایی مانند ریختن شن یا کوبیدن فیزیکی شعله‌ها با چوب یا شاخه‌های نخل باشد. برعکس، کشورهای پیشرفته‌تر از نظر فناوری، مجموعه‌ای متنوع از استراتژی‌های سرکوب را به کار می‌گیرند که منعکس‌کننده قابلیت‌های پیشرفته‌شان است. به عنوان مثال، یدید نقره ممکن است برای القای بارش برف استفاده شود، در حالی که بازدارنده‌های آتش و آب از طریق وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین، هواپیماهای بال ثابت و هلیکوپترها به آتش‌های فعال منتقل می‌شوند. اگرچه خاموش کردن کامل آتش دیگر یک انتظار جهانی نیست، اما بیشتر آتش سوزی ها معمولاً قبل از اینکه خارج از کنترل شوند، خاموش می شوند. علیرغم مهار بیش از 99 درصد از حدود 10000 آتش سوزی جدید سالانه، آتش سوزی هایی که تحت شرایط آب و هوایی شدید از مهار خارج می شوند، چالش های سرکوب قابل توجهی را ایجاد می کنند که اغلب نیاز به تغییر در الگوهای هواشناسی دارند. سالانه، آتش‌سوزی‌های جنگلی در کانادا و ایالات متحده مجموعاً به طور میانگین 54500 کیلومتر مربع (13000000 هکتار) را مصرف می‌کنند.

به طور حیاتی، عملیات اطفاء حریق جنگلی خطرات ذاتی و اساسی برای زندگی انسان دارد. جبهه پیشروی یک آتش‌سوزی می‌تواند به‌طور غیرقابل پیش‌بینی مسیر حرکت آن را تغییر دهد و نقاط آتش‌سوزی ثابت را بشکند. ترکیبی از گرمای شدید و دود متراکم می‌تواند باعث سرگردانی و اختلال در آگاهی موقعیتی در مورد جهت آتش شود و در نتیجه خطر را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. تصویری غم انگیز در جریان آتش سوزی مان گولچ در سال 1949 در مونتانا، ایالات متحده رخ داد، جایی که سیزده دودپرش پس از قطع ارتباط، سرگردانی و غرق شدن در شعله های آتش جان باختند. به همین ترتیب، آتش‌سوزی‌های جنگلی ویکتوریا استرالیا در فوریه 2009 منجر به کشته شدن حداقل 173 نفر و تخریب بیش از 2029 خانه و 3500 ساختمان دیگر به دلیل آتش‌سوزی‌های جنگلی شد.

هزینه های مهار آتش سوزی

سرکوب آتش سوزی هزینه قابل توجهی را در تولید ناخالص داخلی یک کشور ایجاد می کند و در نتیجه بر ثبات اقتصادی آن کشور تأثیر مستقیم می گذارد. اگرچه هزینه‌های سالانه بر اساس شدت هر فصل آتش‌سوزی به‌طور قابل‌توجهی در نوسان است، اما آژانس‌های محلی، ایالتی، فدرال و قبیله‌ای در ایالات متحده به طور مجموع ده‌ها میلیارد دلار سالانه به تلاش‌های سرکوب آتش‌سوزی اختصاص می‌دهند. به عنوان مثال، گزارش‌ها نشان می‌دهند که بین سال‌های 2004 تا 2008 تقریباً 6 میلیارد دلار برای سرکوب آتش‌سوزی در ایالات متحده هزینه شده است. به طور خاص، در کالیفرنیا، خدمات جنگلی ایالات متحده سالانه حدود 200 میلیون دلار برای مهار 98٪ از آتش‌سوزی‌های جنگلی اختصاص می‌دهد، اما ممکن است تا 1 میلیارد دلار برای سرکوب کردن حملات اولیه صرف شود.

ایمنی آتش نشانی Wildland

آتش نشانان سرزمین های وحشی با خطرات تهدید کننده زندگی متعددی مواجه می شوند که شامل استرس گرمایی، خستگی، استنشاق دود و گرد و غبار و صدمات فیزیکی مختلف مانند سوختگی، پارگی، ساییدگی، گزش حیوانات و رابدومیولیز می شود. از سال 2000 تا 2016، بیش از 350 آتش‌نشان در مناطق وحشی در حین انجام وظیفه جراحات مرگباری را متحمل شدند.

به‌ویژه در دمای بالای محیط، آتش‌سوزی‌ها خطر قابل توجهی از استرس گرمایی را به همراه دارند که به صورت احساس گرمای بیش از حد، خستگی، ضعف، سرگیجه، سردرد یا حالت تهوع ظاهر می‌شود. این وضعیت می تواند به فشار گرمایی تشدید شود که با تغییرات فیزیولوژیکی از جمله افزایش ضربان قلب و افزایش دمای مرکزی بدن مشخص می شود. چنین پیشرفتی می‌تواند بیماری‌های مرتبط با گرما از جمله راش گرما، گرفتگی عضلات، گرمازدگی، یا گرمازدگی را تسریع کند. عوامل متعددی خطرات مرتبط با استرس گرمایی را تشدید می کند، مانند فعالیت بدنی سخت، استعدادهای فردی مانند سن و آمادگی جسمانی، کم آبی بدن، خواب ناکافی و تجهیزات حفاظت شخصی دست و پا گیر. استراحت کافی، هیدراتاسیون با آب خنک، و استراحت های دوره ای، استراتژی های ضروری برای کاهش اثرات نامطلوب استرس گرمایی هستند.

علاوه بر این، دود، خاکستر و زباله های موجود در هوا خطرات تنفسی قابل توجهی را برای آتش نشانان مناطق وحشی ایجاد می کنند. دود و گرد و غبار آتش‌سوزی معمولاً شامل گازهایی مانند مونوکسید کربن، دی اکسید گوگرد و فرمالدئید، در کنار ذرات معلق مانند خاکستر و سیلیس است. برای کاهش قرار گرفتن در معرض دود، به تیم های آتش نشانی توصیه می شود، در صورت امکان، چرخش آتش نشان را در مناطق شدیداً متاثر از دود اجرا کنند، از عملیات اطفاء حریق در جهت باد خودداری کنند، به جای پرسنل در مناطق مهار، از تجهیزات مکانیکی استفاده کنند و فعالیت های پاکسازی را به حداقل برسانند. علاوه بر این، قرار دادن استراتژیک کمپ ها و پست های فرماندهی در مقابل آتش سوزی های فعال جنگلی توصیه می شود. استفاده از لباس‌ها و تجهیزات حفاظتی مناسب به حداقل رساندن قرار گرفتن در معرض دود و خاکستر کمک می‌کند.

آتش‌نشانان همچنین در معرض حوادث قلبی، مانند سکته مغزی و انفارکتوس میوکارد هستند. بنابراین حفظ سطح بالایی از آمادگی جسمانی برای آتش نشانان بسیار مهم است. رژیم های تناسب اندام جامع، همراه با برنامه های غربالگری و معاینه پزشکی که شامل تست های استرس است، می تواند به طور قابل توجهی بروز مشکلات قلبی را در میان آتش نشان ها کاهش دهد. خطرات شغلی اضافی برای آتش نشانان مناطق وحشی شامل لغزش، سقوط، سقوط، سوختگی، ساییدگی، و پارگی ناشی از ابزار و تجهیزات، ضربه ناشی از سقوط درختان، وسایل نقلیه یا سایر اشیاء، تهدیدات گیاه شناسی مانند خار و پیچک سمی، نیش افیون و سایر حیوانات، گزش وسایل نقلیه یا وسایل نقلیه در اثر سانحه برق و برق و وسایل نقلیه است. ساختمان ها.

بازدارنده آتش

از بازدارنده های آتش برای جلوگیری از پیشرفت آتش سوزی با مهار فرآیندهای احتراق استفاده می شود. این مواد معمولاً از محلول‌های آبی حاوی فسفات‌های آمونیوم و سولفات‌های آمونیوم تشکیل شده‌اند که با عوامل غلیظ کننده تقویت شده‌اند. استقرار استراتژیک بازدارنده ها به مقیاس، موقعیت جغرافیایی و شدت آتش سوزی بستگی دارد. علاوه بر این، بازدارنده‌های آتش ممکن است به‌عنوان یک استراتژی پیشگیرانه دفاعی در برابر آتش در سناریوهای خاص به‌طور پیشگیرانه به کار روند.

بازدارنده‌های آتش استاندارد اجزای شیمیایی فعال را با کودهای کشاورزی به اشتراک می‌گذارند. این کندکننده‌ها همچنین می‌توانند کیفیت آب را از طریق فرآیندهایی مانند شسته شدن، اوتروفیکاسیون یا کاربرد نادرست به خطر بیاندازند. تأثیر دقیق بازدارنده‌های آتش‌سوزی بر منابع آب آشامیدنی در حال حاضر به طور قطعی مشخص نشده است. عوامل رقیق‌سازی، مانند حجم بدنه‌های آبی، سطوح بارندگی، و نرخ جریان هیدرولوژیکی، به کاهش غلظت و کارایی مواد بازدارنده آتش کمک می‌کنند. زباله های آتش سوزی، از جمله خاکستر و رسوب، می توانند رودخانه ها و مخازن را مسدود کنند، در نتیجه خطر سیل و فرسایش را افزایش می دهند، که متعاقباً می تواند زیرساخت های تصفیه آب را مختل یا مختل کند. نگرانی‌های جاری در مورد اثرات اکولوژیکی بازدارنده‌های آتش بر محیط‌های خشکی، سیستم‌های آبی، زیستگاه‌های حیات وحش و کیفیت کلی حوضه آبخیز همچنان ادامه دارد و تحقیقات بیشتر را ضروری می‌سازد. برعکس، یک جنبه مفید این است که بازدارنده‌های آتش، به ویژه ترکیبات نیتروژن و فسفر آنها، اثر کود دهی بر خاک‌های دارای کمبود مواد مغذی نشان داده‌اند که منجر به افزایش گذرا در پوشش گیاهی می‌شود.

مدل‌سازی

تأثیرات بر محیط طبیعی

در جو

تروپوسفر، که تقریباً 10 کیلومتر (6 مایل) از سطح زمین امتداد دارد، اکثر پدیده های آب و هوایی و آلودگی جوی سیاره را در بر می گیرد. آتش‌سوزی‌های بزرگ می‌توانند به‌طور قابل‌توجهی افزایش عمودی طوفان‌های شدید رعد و برق یا ابرهای pyrocumulonimbus، دود، دوده (کربن سیاه)، و سایر ذرات معلق را به سمت استراتوسفر پایین‌تر افزایش دهند. در حالی که اجماع علمی قبلی بیشتر ذرات استراتوسفر را به فعالیت آتشفشانی نسبت می‌داد، مشاهدات اخیر دود و سایر انتشارات آتش‌سوزی در استراتوسفر پایین‌تر را شناسایی کرده‌اند. ابرهای پیروکومولوس مرتبط با آتش سوزی های جنگلی می توانند تا ارتفاعات 6100 متری (20000 فوت) بالا بروند. نظارت ماهواره ای نشان داده است که دود آتش سوزی می تواند برای فواصل بیش از 1600 کیلومتر (1000 مایل) منسجم و قابل ردیابی باقی بماند. مدل‌های پراکندگی جوی پیشرفته، مانند CALPUFF، قابلیت‌هایی را برای پیش‌بینی مقیاس و مسیر توده‌های دود ایجاد شده توسط آتش‌سوزی‌های جنگلی ارائه می‌دهند.

آتش‌سوزی‌ها به آلودگی جوی محلی کمک می‌کنند و کربن را عمدتاً به عنوان دی اکسید کربن آزاد می‌کنند. ذرات ریز موجود در انتشار آتش‌سوزی‌ها خطرات سلامتی از جمله عوارض قلبی عروقی و تنفسی را به همراه دارد. غلظت بالای محصولات جانبی آتش در تروپوسفر همچنین می تواند منجر به فراتر رفتن سطح ازن از آستانه ایمن شود.

تأثیرات زیست محیطی

آتش‌سوزی‌ها در مناطقی شایع هستند که با رطوبت کافی برای حفظ رشد پوشش گیاهی، پراکنده با دوره‌های خشک و گرم طولانی‌مدت مشخص می‌شوند. چنین محیط‌هایی شامل مناظر گیاهی استرالیا و آسیای جنوب شرقی، پوشش گیاهی جنوب آفریقا، بیوم فینبوس در کیپ غربی آفریقای جنوبی، مناطق جنگلی در سراسر ایالات متحده و کانادا و حوضه مدیترانه است.

بعضی از اکوسیستم‌ها با درختان سازگاری پیدا کرده‌اند که به طور معمول در آتش‌سوزی‌های کم‌شدت زنده می‌مانند. از لحاظ تاریخی، مداخله انسان در سرکوب آتش سوزی های ناشی از رعد و برق در مناطقی مانند کانادا و ایالات متحده منجر به انباشته شدن سوخت شده است، برخلاف رژیم های آتش سوزی که قبل از قرن بیستم مشاهده شده بود. این تغییر منجر به آتش‌سوزی‌های کمتر اما شدیدتر شده است که می‌تواند باعث مرگ و میر در میان درختان بالغ شود.

آتش‌سوزی‌های با شدت بالا زیستگاه‌های جنگلی اولیه پیچیده‌ای را ایجاد می‌کنند که به عنوان «زیستگاه‌های جنگلی گیر» نیز شناخته می‌شوند، که اغلب غنا و تنوع گونه‌ای بیشتری را در مقایسه با نسوخته‌ترین درختان نشان می‌دهند. بسیاری از گونه‌های گیاهی و جانوری ساکن جنگل‌های آمریکای شمالی با آتش‌سوزی تکامل یافته‌اند و گونه‌های متعددی برای تولیدمثل و رشد به آتش‌سوزی‌های جنگلی، به ویژه آنهایی که شدت بالایی دارند، تکیه می‌کنند. آتش باعث تسهیل بازگشت مواد مغذی از زیست توده گیاهی به خاک می شود. انرژی حرارتی ناشی از آتش‌سوزی برای جوانه‌زنی انواع بذرهای خاص بسیار مهم است و گیره‌ها (درختان مرده) و جنگل‌های متوالی اولیه ناشی از آتش‌سوزی‌های شدید شرایط زیستگاهی مفیدی را برای حیات وحش ایجاد می‌کنند. این جنگل‌های متوالی اولیه که توسط آتش‌سوزی‌های شدید تشکیل شده‌اند، از بالاترین سطوح تنوع زیستی بومی موجود در اکوسیستم‌های مخروطی‌های معتدل پشتیبانی می‌کنند. برعکس، چوب‌برداری پس از آتش‌سوزی هیچ مزیت زیست‌محیطی را ارائه نمی‌دهد و اغلب اثرات منفی متعددی را به همراه دارد، احساسی که اغلب برای بذرکاری پس از آتش‌سوزی قابل اعمال است. کنار گذاشتن آتش‌سوزی‌های جنگلی همچنین می‌تواند باعث تغییر رژیم پوشش گیاهی، مانند تجاوز به گیاهان چوبی شود.

در حالی که برخی از اکوسیستم‌ها برای تنظیم رشد به آتش‌سوزی‌های طبیعی وابسته هستند، برخی دیگر، مانند چاپارال در جنوب کالیفرنیا و بیابان‌های با ارتفاع پایین در جنوب غربی آمریکا، از آتش‌سوزی بیش از حد رنج می‌برند. این افزایش وقوع آتش سوزی در مناطق تاریخی وابسته به آتش، چرخه های طبیعی را مختل کرده، جوامع گیاهی بومی را تخریب کرده و باعث تکثیر علف های هرز غیربومی شده است. گونه های مهاجم، از جمله Lygodium microphyllum و Bromus tectorum، می توانند به سرعت مناطق آسیب دیده از آتش را مستعمره کنند. اشتعال پذیری بالای آنها متعاقباً خطر آتش سوزی در آینده را افزایش می دهد و در نتیجه یک حلقه بازخورد مثبت ایجاد می کند که فرکانس آتش را تشدید می کند و جوامع گیاهی بومی را بیشتر تغییر می دهد.

فعالیت های انسانی و عوامل استرس زای محیطی، از جمله خشکسالی، قطع درختان، دامداری، و کشاورزی بریده بریده و سوخته، انعطاف پذیری جنگل های مقاوم در برابر آتش را در جنگل های بارانی آمازون به خطر می اندازد، باعث افزایش پوشش گیاهی قابل اشتعال و تداوم چرخه افزایش آتش سوزی می شود. این آتش سوزی ها تنوع زیستی غنی منطقه را به خطر می اندازد و به میزان قابل توجهی در انتشار CO2 جو کمک می کند. پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد که اثرات ترکیبی آتش‌سوزی جنگل‌های بارانی، خشکسالی و فعالیت‌های انسانی می‌تواند بیش از نیمی از جنگل‌های بارانی آمازون را تا سال 2030 ویران کند. آتش‌سوزی‌های جنگلی خاکستر تولید می‌کنند، در دسترس بودن مواد مغذی آلی را کاهش می‌دهند و رواناب آب را تشدید می‌کنند که منجر به فرسایش مواد مغذی و احتمال وقوع سیل‌های ناگهانی می‌شود. به عنوان مثال، آتش‌سوزی جنگلی در سال 2003 در شمال یورکشایر مورز، 2.5 کیلومتر مربع (600 هکتار) هدر و لایه‌های ذغال سنگ نارس زیرین آن را مصرف کرد. فرسایش بادی بعدی خاکستر و خاک در معرض آن را حذف کرد و آثار باستانی مربوط به 10000 سال قبل از میلاد را کشف کرد. علاوه بر این، آتش‌سوزی‌های جنگلی با افزایش انتشار کربن اتمسفر و ممانعت از رشد مجدد پوشش گیاهی، تغییرات آب و هوایی را تشدید می‌کنند و در نتیجه جذب کلی کربن توسط گیاهان را کاهش می‌دهند. تصاویر ماهواره‌ای می‌توانند شدت سوختگی را از طریق محاسبه نسبت سوختگی عادی شده تعیین کنند.

تأثیر بر آبراه ها

آوارهای پس از آتش سوزی و رواناب های شیمیایی می توانند ایمنی منابع آب آشامیدنی را به خطر بیندازند. در حالی که تعیین کمیت دقیق اثرات آتش‌سوزی‌ها بر کیفیت آب‌های سطحی چالش‌هایی را به همراه دارد، مطالعات نشان می‌دهد که غلظت آلاینده‌های متعدد پس از آتش‌سوزی افزایش یافته است. این اثرات در هنگام سوزاندن فعال ظاهر می شود و می تواند چندین سال پس از آن باقی بماند. سطوح بالای مواد مغذی و کل رسوبات معلق ممکن است در عرض یک سال مشاهده شود، در حالی که غلظت فلزات سنگین می تواند 1 تا 2 سال پس از یک رویداد آتش سوزی به اوج خود برسد.

بنزن یکی از چندین ماده شیمیایی شناسایی شده در سیستم های آب آشامیدنی پس از آتش سوزی است. توانایی آن در نفوذ لوله های پلاستیکی خاص مستلزم دوره های طولانی برای حذف آن از زیرساخت های توزیع آب است. در بدترین سناریوها، محققان تخمین زدند که بیش از 286 روز شستشوی مداوم برای کاهش سطح بنزن در خط خدمات HDPE آلوده به زیر آستانه آب آشامیدنی سالم مورد نیاز است. دمای بالا ناشی از آتش‌سوزی، از جمله آتش‌سوزی‌های جنگلی، می‌تواند لوله‌های پلاستیکی آب را وادار به شستشوی مواد شیمیایی سمی مانند بنزن کند.

تاثیرات بر گیاهان و جانوران

تأثیر بر انسان

خطر آتش سوزی به عنوان احتمال شعله ور شدن یا تجاوز به یک منطقه خاص، همراه با از دست دادن بالقوه دارایی ها و ارزش های انسانی تعریف می شود. این خطر به عوامل مختلفی از جمله فعالیت های انسانی، شرایط آب و هوایی، شیوع مواد قابل احتراق و کفایت منابع اطفاء حریق بستگی دارد. از نظر تاریخی، آتش‌سوزی‌های جنگلی تهدیدی دائمی برای جمعیت انسانی به شمار می‌رود. با این وجود، تغییرات جغرافیایی و اقلیمی ناشی از انسان به طور فزاینده ای جوامع را در معرض آتش سوزی های جنگلی قرار می دهد و در نتیجه خطر آتش سوزی جنگلی را تشدید می کند. افزایش مشاهده شده در بروز آتش سوزی ناشی از یک قرن تلاش برای سرکوب آتش همراه با گسترش شتابان سکونتگاه های انسانی در مناطق وحشی حساس به آتش است. توجه به این نکته مهم است که آتش سوزی ها فرآیندهای اکولوژیکی طبیعی هستند که به سلامت اکوسیستم جنگل کمک می کنند. گرم شدن کره زمین و تغییرات آب و هوایی باعث افزایش دما و خشکسالی های مکرر در سراسر کشورها شده و خطر آتش سوزی جنگلی را بیشتر تشدید می کند.

خطرات موجود در هوا

در حالی که تخریب اموال نمایانگر آشکارترین اثر نامطلوب آتش‌سوزی‌های جنگلی است، مواد شیمیایی خطرناک ساطع شده نیز اثرات قابل‌توجهی بر سلامت انسان دارند.

دود آتش‌سوزی عمدتاً شامل دی اکسید کربن و بخار آب است. ترکیبات رایج اضافی که در غلظت‌های پایین‌تر وجود دارند، عبارتند از مونوکسید کربن، فرمالدئید، آکرولئین، هیدروکربن‌های پلی آروماتیک و بنزن. علاوه بر این، بقایای دود و خاکستر حاوی ذرات ریز معلق در هوا هستند که به صورت ماده جامد یا قطرات مایع وجود دارند. بر حسب جرم، 80 تا 90 درصد دود آتش‌سوزی در طبقه‌بندی ذرات ریز قرار می‌گیرد که قطر آن 2.5 میکرومتر یا کمتر است.

دی اکسید کربن موجود در دود آتش سوزی به دلیل سمیت کم ذاتی آن، حداقل خطر سلامتی را به همراه دارد. در مقابل، مونوکسید کربن و ذرات ریز، به ویژه ذرات با قطر 2.5 میکرومتر یا کمتر، به عنوان خطرات اولیه سلامت شناخته می شوند. پس از آتش‌سوزی‌های کالیفرنیا در سال 2007، غلظت‌های بالایی از فلزات سنگین، از جمله سرب، آرسنیک، کادمیوم و مس، در زباله‌های خاکستر شناسایی شد که باعث ایجاد یک طرح پاکسازی ملی برای کاهش اثرات بالقوه سلامتی ناشی از قرار گرفتن در معرض آن شد. در جریان فاجعه‌بار آتش‌سوزی کمپ کالیفرنیا در سال 2018، که منجر به کشته شدن 85 نفر شد، سطح سرب در نزدیکی چیکو تقریباً 50 برابر در ساعات اولیه پس از آتش‌سوزی افزایش یافت. همزمان، غلظت روی به طور قابل توجهی در Modesto، واقع در 240 کیلومتری (150 مایل) افزایش یافت. فلزات سنگین دیگری مانند منگنز و کلسیم نیز در پی آتش سوزی های کالیفرنیا شناسایی شده اند. در حالی که برخی دیگر از مواد شیمیایی خطرناک در نظر گرفته می شوند، غلظت آنها معمولاً برای ایجاد اثرات قابل تشخیص بر سلامت بسیار کم است.

میزان قرار گرفتن فرد در معرض دود آتش سوزی به وسعت، شدت، مدت زمان و نزدیکی جغرافیایی آتش بستگی دارد. قرار گرفتن در معرض مستقیم از طریق استنشاق آلاینده های موجود در هوا از طریق دستگاه تنفسی رخ می دهد. قرار گرفتن در معرض غیرمستقیم از طریق زباله‌های آتش‌سوزی که می‌توانند منابع آب و خاک را آلوده کنند، جوامع را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

آژانس حفاظت از محیط‌زیست ایالات متحده (EPA) شاخص کیفیت هوا (AQI) را به عنوان یک ابزار عمومی ایجاد کرد. این شاخص غلظت استاندارد ملی کیفیت هوا را برای آلاینده‌های رایج جو مشخص می‌کند، و به عموم مردم امکان می‌دهد از قرار گرفتن در معرض احتمالی خود با مواد خطرناک موجود در هوا، که اغلب با محدوده دید مرتبط است، مطمئن شوند.

اثرات سلامت

دود آتش سوزی شامل ذرات معلقی است که قادر به ایجاد اثرات نامطلوب بر سیستم تنفسی انسان است. انتشار شواهد در مورد این تأثیرات سلامتی برای توانمندسازی مردم برای کاهش قرار گرفتن در معرض بسیار مهم است. علاوه بر این، چنین شواهدی می‌تواند به توسعه سیاست با هدف ارتقای نتایج سلامت عمومی کمک کند.

استنشاق دود آتش‌سوزی یک خطر قابل توجه برای سلامتی است. دود آتش سوزی مخلوط پیچیده ای از محصولات جانبی احتراق از جمله دی اکسید کربن، مونوکسید کربن، بخار آب، ذرات معلق، مواد شیمیایی آلی مختلف، اکسیدهای نیتروژن و سایر ترکیبات است. نگرانی های اولیه بهداشتی مرتبط با این قرار گرفتن در معرض، استنشاق ذرات معلق و مونوکسید کربن است.

ذرات (PM) نوعی آلودگی هوا را نشان می دهد که از ذرات گرد و غبار جامد و قطرات مایع تشکیل شده است. این ذرات بر اساس قطرشان به سه دسته PM درشت، PM ریز و PM بسیار ریز طبقه بندی می شوند. اندازه ذرات درشت از 2.5 تا 10 میکرومتر، ذرات ریز بین 0.1 تا 2.5 میکرومتر و ذرات بسیار ریز کوچکتر از 0.1 میکرومتر هستند. تأثیر فیزیولوژیکی بر استنشاق به طور قابل توجهی با اندازه ذرات متفاوت است. PM درشت معمولاً توسط دستگاه تنفسی فوقانی فیلتر می شود، جایی که می تواند تجمع یافته و التهاب ریوی را القا کند. این تجمع ممکن است به صورت تحریک چشم ها و سینوس ها، گلودرد و سرفه ظاهر شود. PM درشت اغلب شامل مواد سنگین‌تر و سمی‌تر است که منجر به اثرات حاد با ضربه شدید می‌شود.

ذرات کوچک‌تر به عمق سیستم تنفسی نفوذ می‌کنند که منجر به عوارضی در ریه‌ها و جریان خون می‌شود. در افراد مبتلا به آسم، PM2.5 باعث التهاب و افزایش استرس اکسیداتیو در سلول های اپیتلیال می شود. این ذرات همچنین باعث آپوپتوز و اتوفاژی در سلول های اپیتلیال ریه می شوند، فرآیندهایی که به سلول ها آسیب می رسانند و عملکرد سلولی را مختل می کنند. این آسیب سلولی به ویژه برای افراد مبتلا به بیماری های تنفسی از قبل موجود، مانند آسم، که در آن بافت ها و عملکرد ریه از قبل به خطر افتاده است، مضر است. ذرات کوچکتر از 0.1 میکرومتر ذرات فوق ریز (UFP) نامیده می شوند و جزء مهمی از دود آتش سوزی را تشکیل می دهند. در حالی که UFP می تواند مشابه PM2.5-0.1 وارد جریان خون شود، تحقیقات نشان می دهد که جذب سیستمیک به میزان قابل توجهی سریعتر است. علاوه بر این، التهاب و آسیب اپیتلیال ناشی از UFP به طور قابل ملاحظه ای شدیدتر نشان داده شده است. PM2.5 مهمترین نگرانی در مورد قرار گرفتن در معرض دود آتش سوزی در نظر گرفته می شود. این یک خطر خاص برای نوزادان، افراد مسن و افراد مبتلا به بیماری های مزمن، از جمله آسم، بیماری انسداد مزمن ریه (COPD)، فیبروز کیستیک و شرایط مختلف قلبی عروقی است. بیماری هایی که اغلب با قرار گرفتن در معرض PM ریز ناشی از دود آتش سوزی مرتبط هستند شامل برونشیت، تشدید آسم یا COPD و ذات الریه است. علائم تنفسی مرتبط شامل خس خس سینه و تنگی نفس است، در حالی که علائم قلبی عروقی ممکن است به صورت درد قفسه سینه، ضربان قلب سریع و خستگی ظاهر شوند.

تشدید آسم

تحقیقات اپیدمیولوژیک متعدد ارتباط معنی‌داری بین آلودگی جو و شرایط تنفسی آلرژیک، از جمله آسم برونش نشان داده‌اند.

یک مطالعه مشاهده‌ای که قرار گرفتن در معرض دود را در طول آتش‌سوزی‌های سان دیگو در سال 2007 بررسی می‌کرد، افزایش در جمعیت، استفاده از خدمات بهداشتی خاص و به‌ویژه استفاده مجدد از خدمات بهداشتی را نشان داد. پیش‌بینی‌های اقلیمی آینده در مورد فراوانی آتش‌سوزی‌های جنگلی، افزایش قابل‌توجهی در بیماری‌های تنفسی در میان جمعیت کودکان را پیش‌بینی می‌کند. ذرات معلق (PM) آغازگر مجموعه‌ای از پاسخ‌های بیولوژیکی هستند، مانند واکنش‌های ایمنی التهابی و استرس اکسیداتیو، که با تغییرات مضر در بیماری‌های تنفسی آلرژیک مرتبط هستند.

در حالی که برخی تحقیقات هیچ تغییر حاد قابل‌توجهی را در عملکرد ریه در افراد مبتلا به آسم گزارش نکردند که در معرض این ذرات آتش‌سوزی هستند. مشاهدات غیرمنتظره شامل اتکای شدید بیماران مبتلا به آسم به داروهای سریع الاثر، مانند استنشاقی های گشادکننده برونش، در پاسخ به افزایش غلظت دود است.

شواهد ثابت نشان می دهد که ارتباط قوی بین قرار گرفتن در معرض دود آتش سوزی و تشدید بیماری های مزمن در کودکان وجود دارد. ایالات متحده، تقریباً 6.2 میلیون نفر را تحت تأثیر قرار داده است. تحقیقات در مورد خطر آسم به ویژه بر خطرات مرتبط با آلودگی هوا در دوران بارداری تأکید دارد. این پدیده شامل چندین مکانیسم پاتوفیزیولوژیک است. رشد قابل توجه راه های هوایی در سه ماهه دوم و سوم رخ می دهد و تقریباً تا سه سالگی ادامه می یابد. فرض بر این است که قرار گرفتن در معرض سموم محیطی در طول این پنجره بحرانی ممکن است عواقب قابل توجهی داشته باشد، با توجه به پتانسیل افزایش نفوذپذیری اپیتلیال در ریه های در حال توسعه. علاوه بر این، قرار گرفتن در معرض آلاینده های اتمسفر در مراحل والدین و دوران بارداری ممکن است تغییرات اپی ژنتیکی را ایجاد کند که در ایجاد آسم نقش دارد. تحقیقات ارتباط معنی داری بین PM2.5 و NO2 و شروع آسم دوران کودکی را، با وجود تنوع روش شناختی در بین مطالعات، شناسایی کرده است. علاوه بر این، قرار گرفتن مادر در معرض عوامل استرس زای مزمن اغلب در جوامع محروم مشاهده می شود. ارتباط آن با آسم دوران کودکی ممکن است ارتباط بین قرار گرفتن در معرض آلودگی هوا در دوران کودکی، محرومیت اجتماعی-اقتصادی، و خطر آسم کودکان را بیشتر روشن کند.

خطرات مونوکسید کربن

مونوکسید کربن (CO) یک گاز بی رنگ و بی بو است که در مجاورت آتش سوزی به حداکثر غلظت خود می رسد و در نتیجه خطر سلامتی قابل توجهی را برای پرسنل اطفاء حریق در جنگل ایجاد می کند. هنگام استنشاق، CO حاصل از دود از طریق ریه ها به جریان خون جذب می شود و انتقال اکسیژن به اندام های ضروری بدن را کاهش می دهد. غلظت های بالا می تواند علائمی مانند سردرد، ضعف، سرگیجه، سردرگمی شناختی، حالت تهوع، بی نظمی، اختلالات بینایی، کما و حتی مرگ و میر را تسریع کند. حتی در غلظت‌های پایین‌تر، مشخصه محیط‌های آتش‌سوزی، افراد مبتلا به بیماری‌های قلبی عروقی از قبل ممکن است آنژین و آریتمی‌های قلبی را تجربه کنند. یک تحقیق اخیر با تجزیه و تحلیل تلفات آتش‌نشان‌های جنگلی بین سال‌های 1990 و 2006 مشخص کرد که 21.9٪ از این مرگ‌ها ناشی از انفارکتوس میوکارد است.

یک پیامد سلامتی اضافی، البته کمتر آشکار، شامل بیماری‌ها و اختلالات روانپزشکی است. مطالعات نشان داده‌اند که هم بزرگسالان و هم کودکان در مناطق مختلف جغرافیایی، که مستقیم یا غیرمستقیم تحت تأثیر آتش‌سوزی‌های جنگلی قرار گرفته‌اند، شرایط مختلف سلامت روانی مرتبط با تجارب آتش‌سوزی‌های خود را نشان می‌دهند. این شرایط شامل اختلال استرس پس از سانحه (PTSD)، دوره های افسردگی، اختلالات اضطرابی، و فوبیاهای خاص است.

ملاحظات اپیدمیولوژیک

غرب ایالات متحده در دهه‌های اخیر تشدید قابل‌توجهی از نظر بروز و شدت آتش‌سوزی‌های جنگلی را تجربه کرده است. این روند عمدتاً به شرایط آب و هوایی خشک منطقه و تأثیرات گسترده تر گرمایش جهانی نسبت داده می شود. بین سال های 2004 تا 2009، حدود 46 میلیون نفر در غرب ایالات متحده در معرض دود آتش سوزی قرار گرفتند. تحقیقات به طور مداوم نشان داده است که دود آتش سوزی به افزایش غلظت ذرات معلق در هوا کمک می کند.

آژانس حفاظت از محیط زیست (EPA) غلظت مجاز ذرات معلق (PM) را در جو از طریق استانداردهای ملی کیفیت هوای محیط تعیین کرده است، در نتیجه نظارت بر کیفیت هوای محیط را الزامی می کند. در نتیجه، این طرح‌های نظارتی، همراه با وقوع آتش‌سوزی‌های گسترده گسترده در مجاورت مناطق پرجمعیت، تحقیقات اپیدمیولوژیک را تسهیل کرده است. این مطالعات به طور مداوم ارتباط بین پیامدهای نامطلوب سلامتی انسان و افزایش سطح ذرات ریز منتسب به دود آتش‌سوزی را نشان می‌دهند.

آتش سوزی هیمن در کلرادو، که در ژوئن 2002 رخ داد، با افزایش بروز علائم تنفسی در میان بیماران مبتلا به بیماری مزمن انسدادی ریه (COPD) به دلیل افزایش انتشار دود ذرات معلق (PM) مرتبط بود. تحقیقات بعدی در مورد آتش‌سوزی‌های کالیفرنیای جنوبی در سال 2003 افزایش بستری شدن در بیمارستان برای علائم آسم را نشان داد، به‌ویژه در میان افرادی که در معرض حداکثر غلظت PM در دود قرار داشتند. علاوه بر این، یک بررسی اپیدمیولوژیک 7.2٪ (فاصله اطمینان 95٪: 0.25٪، 15٪) افزایش خطر بستری شدن در بیمارستان های مرتبط با تنفس در طول دوره های موج دود را شناسایی کرد که با افزایش ذرات معلق ویژه آتش سوزی جنگلی 2.5 مشخص می شود، در مقایسه با روزهای غیرسیگاری قابل مقایسه با کودکان. مطالعه افزایش بروز علائم چشمی و تنفسی، استفاده بیشتر از دارو و مراجعه مکرر به پزشک را نشان داد. علاوه بر این، مادرانی که در دوران بارداری در معرض آتش‌سوزی‌های جنگلی قرار گرفته‌اند، نوزادانی با میانگین وزن هنگام تولد در مقایسه با مادرانی که در معرض آتش‌سوزی قرار نگرفته‌اند، به دنیا آوردند. این نشان می دهد که زنان باردار ممکن است با حساسیت بیشتری نسبت به پیامدهای سلامتی ناشی از آتش سوزی های جنگلی مواجه شوند. در سطح جهانی، تخمین زده می‌شود که سالانه 339000 مرگ و میر ناشی از دود آتش‌سوزی جنگلی باشد.

فراتر از اندازه ذرات معلق (PM)، ترکیب شیمیایی آن باید در نظر گرفته شود. تحقیقات قبلی نشان داده است که ترکیب شیمیایی PM2.5 ناشی از دود آتش‌سوزی می‌تواند در مقایسه با دود ناشی از منابع دیگر، مانند سوخت‌های جامد، منجر به تخمین‌های متمایز سلامت انسان شود.

خطرات پس از آتش سوزی

خطرات مهم پس از آتش‌سوزی همچنان ادامه دارد. ساکنان بازگشته با خطرات احتمالی ناشی از سقوط درختان در معرض آتش سوزی روبرو هستند. هم انسان ها و هم حیوانات اهلی در معرض آسیب ناشی از افتادن ناخواسته در گودال های خاکستر هستند. هیئت بین دولتی تغییرات آب و هوایی (IPCC) به علاوه اشاره می کند که آتش سوزی های جنگلی آسیب قابل توجهی به زیرساخت های الکتریکی، به ویژه در محیط های خشک وارد می کند.

مساله آب آشامیدنی آلوده به مواد شیمیایی، که به سطوحی قابل مقایسه با زباله های خطرناک می رسد، یک نگرانی فزاینده است. به طور خاص، آلودگی شیمیایی سیستم‌های آب مدفون در مقیاس زباله‌های خطرناک ابتدا در سال 2017 در ایالات متحده شناسایی شد و متعاقباً در هاوایی، کلرادو و اورگان به دنبال آتش‌سوزی‌های جنگلی به طور فزاینده‌ای گزارش شد. در سال 2021، مقامات کانادایی در بریتیش کلمبیا پروتکل‌های بررسی ایمنی عمومی پس از آتش‌سوزی خود را برای بررسی این خطر خاص اصلاح کردند، اگرچه تا سال 2023 هیچ موردی تأیید نشده بود. یک چالش اضافی ناشی از پتانسیل چاه‌های آشامیدنی خصوصی و لوله‌کشی داخلی ساختمان برای آلوده شدن شیمیایی و ناامن شدن است. خانوارها با پیامدهای اقتصادی و بهداشتی متنوع و قابل توجهی ناشی از این آب آلوده مواجه هستند. در سال 2020، دستورالعمل‌های مبتنی بر شواهد برای بازرسی و آزمایش چاه‌ها و ساخت سیستم‌های آبی متاثر از آتش‌سوزی‌های جنگلی برای اولین بار ایجاد شد. به عنوان مثال، آتش سوزی کمپ 2018 در پارادایس، کالیفرنیا، خساراتی بیش از 150 میلیون دلار به دنبال داشت. اصلاح سیستم آب آشامیدنی شهری ناشی از آسیب آتش‌سوزی، تقریباً به یک سال تلاش‌های ضدعفونی و تعمیر نیاز داشت.

پس از آتش‌سوزی کمپ ۲۰۱۸ در کالیفرنیا، فرضیه‌های اولیه در مورد منبع آلودگی شامل پلاستیک‌های تخریب‌شده حرارتی در سیستم‌های آب، ورود دود و بخارات به داخل ساختمان‌های کم‌فشار و کم‌فشار در آب آلوده‌شده شهرداری بود. سیستم تا سال 2020، تخریب حرارتی مواد پلاستیکی آب آشامیدنی به صورت تجربی به عنوان یک مسیر آلودگی بالقوه نشان داده شد. متعاقباً، در سال 2023، فرضیه دوم، مربوط به ورود آلودگی به لوله‌هایی که فشار آب را از دست داده بودند، تأیید شد.

ممکن است با وقوع رویدادهای شدید آب و هوایی بعدی، خطرات پس از آتش‌سوزی تشدید شود. به عنوان مثال، آتش‌سوزی‌های جنگلی ظرفیت خاک را برای جذب نزولات جوی کاهش می‌دهد و در نتیجه احتمال وقوع سیل شدید و خسارات مرتبط با آن، مانند رانش گل، در طول بارندگی‌های شدید را افزایش می‌دهد.

جمعیت های آسیب پذیر

پرسنل آتش نشانی

آتش نشان ها با بیشترین حساسیت به اثرات حاد و مزمن سلامتی ناشی از قرار گرفتن در معرض دود آتش سوزی جنگلی مواجه هستند. از جمله شایع ترین شرایط بهداشتی که از استنشاق مداوم دود ایجاد می شود، بیماری های قلبی عروقی و تنفسی است. به عنوان مثال، آتش نشانان وحشی ممکن است هیپوکسی را به دلیل کمبود اکسیژن تجربه کنند. با توجه به مسئولیت های حرفه ای خود، آتش نشان ها به طور معمول با مواد شیمیایی خطرناک در فاصله نزدیک برای مدت طولانی مواجه می شوند. تحقیقاتی که قرار گرفتن در معرض دود آتش‌سوزی را در میان آتش‌نشانان مناطق وحشی بررسی می‌کند، نشان می‌دهد که این افراد در معرض غلظت‌های قابل‌توجهی از مونوکسید کربن و محرک‌های تنفسی بیش از حد مجاز قرار گرفتن در معرض OSHA (PELs) و مقادیر آستانه آستانه ACGIH (TLVs) هستند. در نتیجه، 5 تا 10 درصد از این افراد مواجهه بیش از حد را تجربه می‌کنند.

بین سال‌های 2001 تا 2012، بیش از 200 مرگ و میر در میان آتش‌نشانان وحشی ثبت شد. فراتر از خطرات حرارتی و شیمیایی، آتش نشانان با خطرات بیشتری از جمله برق گرفتگی از خطوط برق مواجه هستند. صدمات مربوط به تجهیزات؛ لغزش، زمین خوردن و سقوط؛ صدمات واژگونی وسیله نقلیه؛ بیماری های ناشی از گرما؛ نیش و نیش حشرات؛ استرس روانی؛ و رابدومیولیز هنگامی که آتش‌سوزی‌های جنگلی به مناطق شهری گسترش می‌یابند، دود سمی و ذرات سرطان‌زای اضافی را از احتراق فلزات، پلاستیک‌ها، وسایل الکترونیکی، رنگ‌ها و سایر مواد رایج دیگر تولید می‌کنند.

ساکنان

افراد ساکن در جوامع مجاور آتش سوزی های جنگلی معمولاً با کاهش غلظت شیمیایی مواجه می شوند. با این حال، آنها با خطر بالای قرار گرفتن در معرض غیر مستقیم از طریق آب یا خاک آلوده مواجه هستند. میزان قرار گرفتن در معرض برای ساکنان به شدت به حساسیت فردی بستگی دارد. جمعیت‌های آسیب‌پذیر، از جمله کودکان خردسال (۰ تا ۴ سال)، سالمندان (۶۵ سال و بالاتر)، سیگاری‌ها و زنان باردار، به دلیل آسیب‌پذیری‌های فیزیولوژیکی از قبل موجود، حساسیت بیشتری نشان می‌دهند، حتی زمانی که در معرض غلظت‌های شیمیایی کم برای مدت‌های نسبتاً کوتاهی قرار می‌گیرند. علاوه بر این، این جمعیت ها نیز مستعد حوادث آتش سوزی در آینده هستند و ممکن است به مناطقی که کمتر خطرناک تلقی می شوند، نقل مکان کنند.

آتش سوزی بر جمعیت قابل توجهی در غرب کانادا و ایالات متحده تأثیر می گذارد. به طور خاص در کالیفرنیا، بیش از 350000 نفر در شهرداری‌هایی ساکن هستند که به‌عنوان «مناطق با شدت خطر آتش‌سوزی بسیار بالا» تعیین شده‌اند.

خطرات مستقیم برای ساکنان ساختمان‌ها در مناطق مستعد آتش‌سوزی را می‌توان از طریق تصمیم‌گیری‌های خاص معماری و محوطه‌سازی، از جمله انتخاب محیط‌های گیاهی در برابر آتش‌زدایی، جلوگیری از نگهداری گیاهان مقاوم در برابر آتش، کاهش داد. ایجاد آتش‌شکن، و ادغام مواد ضد حریق سقف. چالش‌های مرکب مرتبط با کیفیت هوا و افزایش دما در دوره‌های گرم‌تر را می‌توان با اجرای MERV 11 یا فیلتراسیون برتر هوای بیرون در داخل سیستم‌های تهویه ساختمان، مکانیسم‌های خنک‌کننده مکانیکی، و در صورت لزوم، ایجاد یک منطقه پناهگاه مشخص مجهز به قابلیت‌های تصفیه و خنک‌کننده اضافی هوا مدیریت کرد.

تاریخچه

قدیمی‌ترین نشانه‌های آتش‌سوزی‌ها، بقایای فسیل‌شده قارچ‌های عظیم پروتاکسیت‌ها است که به‌عنوان زغال چوب حفظ شده‌اند، که در ولز جنوبی و لهستان کشف شده‌اند و قدمت آن‌ها به دوره سیلورین (تقریبا 430 میلیون سال پیش) می‌رسد. آتش سوزی های سطحی قبل از دوره دونین اولیه، حدود 405 میلیون سال پیش ظاهر شدند. کاهش در سطح اکسیژن اتمسفر در طول دونین میانی و پسین با کاهش شیوع زغال چوب همزمان شد. شواهد بیشتر زغال چوب نشان دهنده تداوم آتش سوزی در طول دوره کربونیفر است. پس از آن، افزایش کلی در اکسیژن اتمسفر، از 13٪ در دونین پسین به 30-31٪ توسط پرمین پسین، با توزیع جغرافیایی گسترده تر آتش سوزی ها مرتبط است. برعکس، کاهش متعاقب ذخایر زغال چوب مرتبط با آتش‌سوزی از اواخر پرمین تا دوره تریاس به کاهش غلظت اکسیژن نسبت داده می‌شود.

وقوع آتش‌سوزی‌های جنگلی در دوران پالئوزوئیک و مزوزوئیک الگوهای مشابهی با رژیم‌های آتش‌سوزی معاصر نشان می‌دهد. آتش‌سوزی‌های سطحی، که با فصول خشک تشدید می‌شوند، در جنگل‌های پروگیمنوسپرم دونین و کربونیفر قابل تشخیص هستند. جنگل‌های تحت تسلط لپیدودندرون از دوره کربونیفر، راس‌های زغالی را به نمایش می‌گذارند که نشان‌دهنده وقوع آتش‌سوزی تاج است. در جنگل‌های ژیمنوسپرم ژوراسیک، شواهد حاکی از آتش‌سوزی‌های سطحی مکرر و با شدت کم است. تشدید فعالیت آتش سوزی در اواخر دوره سوم به طور بالقوه به تکثیر چمن های نوع C4 نسبت داده می شود. از آنجایی که این علف‌ها محیط‌های مزیک بیشتری را مستعمره کردند، قابلیت اشتعال بالای ذاتی آن‌ها فرکانس آتش‌سوزی را افزایش داد و در نتیجه باعث گسترش علف‌زارها به قیمت تخریب جنگل‌ها شد. برعکس، زیستگاه‌های حساس به آتش ممکن است شیوع جنس‌های درختی مانند اکالیپتوس، کاج و sequoia را تقویت کرده باشند، که دارای پوست ضخیم برای مقاومت در برابر آتش هستند و از pyriscence به عنوان یک استراتژی تولیدمثلی استفاده می‌کنند.

درگیری انسان

در طول دوران پارینه سنگی و میانسنگی، استفاده انسان از آتش برای کشاورزی و شکار به طور قابل توجهی مناظر موجود و الگوهای آتش طبیعی را تغییر داد. این عمل به تدریج جنگل‌ها را به مناطقی تبدیل کرد که تحت سلطه پوشش گیاهی کوچک‌تر بودند، که باعث بهبود سفر، کارایی شکار و فرصت‌هایی برای جمع‌آوری و کاشت بذر شد. سوابق تاریخی، از جمله متون کتاب مقدس و آثار نویسندگان کلاسیک مانند هومر، حاوی ارجاعات محدودی به آتش سوزی های جنگلی است. علیرغم این آگاهی، دانشمندان عبری، یونانی و رومی باستان عموماً علاقه چندانی به مناطق غیرقابل کشت مستعد آتش سوزی نشان نمی دادند. در طول تاریخ، آتش‌سوزی‌های جنگلی به‌عنوان شکل‌های اولیه تسلیحات حرارتی به‌طور استراتژیک در جنگ به کار رفته‌اند. با شروع در قرون وسطی، اسنادی ظاهر شد که جزئیات شیوه های سوزاندن شغلی را در کنار آداب و رسوم و چارچوب های قانونی تنظیم کننده استفاده از آتش نشان می داد. نمونه‌های خاصی از سوختن منظم در آلمان ثبت شد، به‌ویژه در اودنوالد در سال 1290 و جنگل سیاه در سال 1344. در طول قرن چهاردهم، ساردینیا آتش‌شکن‌ها را به‌عنوان اقدامی برای محافظت در برابر آتش‌سوزی به کار برد. در قرن شانزدهم اسپانیا، پادشاه فیلیپ دوم، پرورش گوسفند را در استان‌های خاص، با اشاره به تأثیرات مخرب آتش‌سوزی‌های مرتبط با جابجایی انسان، منع کرد. مشاهدات قرن هفدهم نشان می دهد که بومیان آمریکا از آتش برای اهداف مختلفی مانند کشت، سیگنال دهی و تاکتیک های نظامی استفاده می کردند. دیوید داگلاس، گیاه شناس اسکاتلندی، استفاده از آتش بومی را برای کشت تنباکو، متمرکز کردن گوزن برای شکار و بهبود شرایط علوفه برای عسل و ملخ ثبت کرده است. تجزیه و تحلیل زغال چوب در ذخایر رسوبی در سواحل اقیانوس آرام آمریکای مرکزی نشان دهنده بروز بالاتر سوختن در پنج دهه قبل از استعمار اسپانیا در مقایسه با دوره پس از آن است. تغییرات اقتصادی-اجتماعی پس از جنگ جهانی دوم در منطقه بالتیک منجر به قوانین سختگیرانه‌تر کیفیت هوا و ممنوعیت آتش‌سوزی شد و در نتیجه روش‌های سنتی سوزاندن متوقف شد. کاوشگران اواسط قرن نوزدهم در HMS بیگل ثبت کردند که بومیان استرالیا از آتش برای پاکسازی زمین، شکار، و ترویج احیای غذای گیاهی استفاده می کردند، تکنیکی که متعاقباً کشاورزی با چوب آتش نامیده شد. این کاربرد دقیق آتش برای قرن‌ها در سرزمین‌هایی که اکنون به‌عنوان پارک ملی کاکادو نام‌گذاری شده است، انجام می‌شود و به افزایش تنوع زیستی کمک می‌کند.

آتش‌سوزی‌ها معمولاً در فواصل زمانی مشخص می‌شوند که با درجه حرارت بالا و شرایط خشکسالی مشخص می‌شوند. افزایش قابل توجه جریان زباله های ناشی از آتش سوزی در مخروط افکنه های پارک ملی یلوستون شمال شرقی با دوره بین سال های 1050 و 1200 پس از میلاد، که با دوره گرم قرون وسطی همسو است، مرتبط است. با این وجود، عوامل انسانی به تشدید فرکانس آتش‌سوزی کمک کرده‌اند. تجزیه و تحلیل اسکار آتش سوزی و لایه زغال سنگ دندروکرونولوژیکی از فنلاند نشان می دهد که علیرغم آتش سوزی های متعددی که در طول خشکسالی شدید رخ می دهد، افزایش حوادث آتش سوزی بین 850 قبل از میلاد و 1660 پس از میلاد به فعالیت انسان نسبت داده می شود. در قاره آمریکا، شواهد ذغال چوب حاکی از کاهش عمومی وقوع آتش‌سوزی‌های جنگلی بین سال‌های 1 تا 1750 میلادی، نسبت به دوره‌های قبلی است. برعکس، داده‌های زغال چوب از آمریکای شمالی و آسیا حاکی از افزایش فرکانس آتش‌سوزی بین سال‌های 1750 و 1870 است که با افزایش جمعیت انسانی و اقداماتی مانند پاک‌سازی زمین مرتبط است. متعاقباً قرن بیستم شاهد کاهش کلی در سوختن بود که با گسترش کشاورزی، تشدید چرای دام و ابتکارات هماهنگ پیشگیری از آتش‌سوزی مرتبط بود. یک متاآنالیز نشان داد که مساحت سالانه سوزانده شده در کالیفرنیا قبل از سال 1800، 17 برابر بیشتر از دهه‌های اخیر بوده است (1800000 هکتار در سال در مقابل 102000 هکتار در سال).

یک مطالعه منتشر شده در مجله Science هر دو کاهش طبیعی و 3 درصدی آتش‌سوزی طبیعی را گزارش کرده است. بین سال‌های 1998 تا 2015. محققان این کاهش را به تغییر جامعه از سبک زندگی عشایری به ساکن و تشدید کشاورزی نسبت می‌دهند که در مجموع اتکا به آتش را برای پاکسازی زمین کاهش داد.

تکثیر گونه‌های درختی خاص، مانند مخروطی‌ها، به هزینه دیگران، مانند درختان برگ‌ریز، می‌تواند خطر آتش‌سوزی در جنگل‌ها را افزایش دهد، به‌ویژه زمانی که این گونه‌ها در کشت‌های تک کشت می‌شوند. علاوه بر این، گونه های مهاجم خاصی که توسط انسان ها معرفی شده اند، به عنوان مثال، برای صنعت خمیر کاغذ و کاغذ، گاهی اوقات آتش سوزی های جنگلی را تشدید کرده اند. نمونه های قابل توجه عبارتند از اکالیپتوس در کالیفرنیا و چمن گامبا در استرالیا.

جامعه و فرهنگ

آتش‌سوزی‌ها در جوامع مختلف اهمیت فرهنگی دارند. اصطلاح انگلیسی "to spread like wildfire" به چیزی اشاره می کند که به سرعت منتشر می شود یا به رسمیت شناخته می شود.

فعالیت آتش سوزی به عنوان یک عامل مهم در توسعه تاریخی یونان باستان شناخته شده است. در یونان معاصر، مانند بسیاری از مناطق جهانی دیگر، این فاجعه شایع‌ترین فاجعه ناشی از خطرات طبیعی است که عمیقاً بر جنبه‌های اجتماعی و اقتصادی جمعیت آن تأثیر می‌گذارد.

در سال 1937، فرانکلین دی. مواد تبلیغاتی بعدی این برنامه شامل عمو سام، شخصیت‌های فیلم دیزنی Bambi و Smokey Bear، طلسم رسمی سازمان جنگل‌داری ایالات متحده بود. کمپین پیشگیری از آتش سوزی Smokey Bear یکی از شناخته شده ترین شخصیت ها را در ایالات متحده ایجاد کرده است. طلسم خرس دودی برای سال‌های متمادی نگهداری می‌شد و تصویر آن بر روی تمبرهای پستی به یادگار گذاشته می‌شد.

آتش‌سوزی‌ها همچنین اثرات اجتماعی غیرمستقیم یا ثانویه‌ای را ایجاد می‌کنند، مانند افزایش تقاضا از ارائه‌دهندگان خدمات برق برای جلوگیری از تبدیل شدن تجهیزات انتقال برق به منابع اشتعال، و لغو بیمه‌نامه‌ها یا بیمه‌نامه‌های غیرمستقیم برای ساکنان خانه‌ها. مناطق مستعد آتش سوزی.

مجموعه ای از رویدادهای آتش سوزی قابل توجه.

منابع

Çavkanî: Arşîva TORÎma Akademî

درباره این نوشته

آتش سوزی چیست؟

راهنمایی کوتاه درباره آتش سوزی، ویژگی‌های اصلی، کاربردها و موضوعات مرتبط.

برچسب‌های موضوع

آتش سوزی چیست توضیح آتش سوزی مبانی آتش سوزی نوشته‌های دانش دانش به کردی موضوعات مرتبط

جست‌وجوهای رایج درباره این موضوع

  • آتش سوزی چیست؟
  • آتش سوزی چه کاربردی دارد؟
  • چرا آتش سوزی مهم است؟
  • چه موضوعاتی با آتش سوزی مرتبط‌اند؟

آرشیو دسته‌بندی

آرشیو دانش نه‌ورۆک آکادمی توریمه

در این بخش از آرشیو توریمه آکادمی نه‌ورۆک، به کاوش در دنیای وسیع دانش می‌پردازیم. از پیچیدگی‌های زیست‌شناسی مانند DNA و CRISPR گرفته تا مفاهیم بنیادی فیزیک و ریاضیات، و از پدیده‌های طبیعی همچون آتشفشان‌ها و آب‌های

خانه بازگشت به دانش