¿Podría el cambio climático provocar más rayos y provocar más incendios forestales?

Esta historia es parte del Proyecto de Cambio Climático de las Praderas, una iniciativa conjunta entre CBC Edmonton y CBC Saskatchewan que se centra en el clima y nuestro clima cambiante.

Los rayos podrían caer con mayor frecuencia en Canadá debido a los efectos del cambio climático y, en medio de las preocupaciones por la sequía, eso también podría significar más rayos secos e incendios forestales.

El calor es un factor que provoca rayos, pero ¿cómo podría el aumento de las temperaturas globales influir en la cantidad de rayos que recibe Alberta?

Las temperaturas se dispararon el año pasado: los expertos dicen que la temperatura global promedio fue 1,48 °C más cálida que en la era preindustrial.

Según un estudio de 2014 publicado en CienciaSe espera que los rayos aumenten aproximadamente un 12 por ciento por cada grado que aumente la temperatura media mundial.

El estudio analizó la tasa de rayos en las Grandes Llanuras de Estados Unidos, al este de las Montañas Rocosas, donde la tasa de rayos ya era alta.

El coautor David Romps dice que dos factores influyen en la cantidad de rayos que recibe una región: las precipitaciones y la cantidad de energía que hay en la atmósfera, también conocida como energía potencial convectiva disponible (CAPE).

En un día cálido, el aire caliente se eleva y crea una corriente ascendente. Cuando choca con el aire frío que se encuentra más arriba en el cielo, se puede formar un cumulonimbo (o nube de tormenta).

El CAPE mide la intensidad de la corriente ascendente y la inestabilidad general de la atmósfera. Cuanto mayor sea la inestabilidad, mayor será la probabilidad de que se produzca una tormenta eléctrica.

El equipo de Romps utilizó modelos climáticos para determinar cuánta CAPE se encontraría en la atmósfera en los próximos años.

“Si observamos esos modelos, a medida que se extienden hasta finales de siglo hacia 2100, vemos que el CAPE… aumenta de forma bastante drástica”, dijo Romps, profesor del departamento de ciencias terrestres y planetarias de la Universidad de California, Berkeley.

“Ese aumento en el CAPE es lo que impulsa nuestra expectativa de que tendremos un aumento en los rayos”.

¿Podrían volverse más comunes los incendios forestales?

Esto sugiere que Alberta, un área ya propensa a tormentas eléctricas, podría ver rayos con mayor frecuencia a medida que las temperaturas continúan aumentando.

Los expertos afirman que el incendio forestal que recientemente arrasó Jasper, Alberta, probablemente fue provocado por un rayo. Entonces, ¿podría convertirse en algo más común lo que ocurrió allí?

Parques de Canadá no lleva un registro de la cantidad de rayos que caen en el Parque Nacional Jasper. Pero, según Ministerio de Medio Ambiente y Cambio Climático de CanadáLa ciudad de Hinton, justo al este de la puerta del parque, tuvo un promedio de 40,2 días con rayos por año, entre 1999 y 2018.

Ese es el segundo día con mayor cantidad de rayos registrado en la provincia durante ese período.

Edson, Alta., una ciudad a unos 85 kilómetros al este de Hinton, tuvo el promedio más alto, registrando 46,9 días con rayos por año.

Relámpagos en condiciones secas y calurosas

Si bien las tormentas eléctricas suelen estar asociadas con lluvias, nieve y vientos fuertes, a veces pueden formarse en condiciones cálidas y secas, un fenómeno conocido como rayo seco.

“Los rayos secos son esencialmente rayos normales que van de nube a tierra… la diferencia es que ocurren con poca o ninguna lluvia en la superficie”, dijo Dmitri Kalashnikov, investigador postdoctoral de la Universidad de California, Merced.

Un estudio de 2023 publicado en El avance de las ciencias de la Tierra y del espaciocoescrito por Kalashnikov, analizó las condiciones que provocan los rayos secos.

Kalashnikov se inspiró para investigar los rayos secos después de una temporada de incendios forestales particularmente grave en California en 2020, que fue un año récord en cuanto a superficie quemada debido a los incendios forestales en el estado. Dice que California sufrió 12.000 rayos en un par de días, lo que desencadenó varios incendios forestales.

“Los incendios quemaron casi un millón de hectáreas de tierra, lo que fue un evento de gran magnitud”, dijo Kalashnikov. “Murió gente… se quemaron muchas estructuras”.

No sabemos si el gigantesco incendio forestal en Jasper fue causado por un rayo seco, pero Kalashnikov dice que probablemente ese fue el caso.

Un factor que insinúa la presencia de rayos secos es la cantidad de precipitación en la atmósfera, determinada por la cantidad de humedad y lluvia en la región.

“Después de largos períodos de clima seco, la atmósfera inferior estará en realidad más seca”, afirmó Kalashnikov.

“Eso puede crear una situación de retroalimentación en la que la atmósfera inferior también se vuelve más seca, simplemente porque no hay suficiente humedad para transpirar desde la vegetación o evaporarse desde cualquier fuente de agua superficial”.

El estudio de 2023 encontró que los rayos secos caen cuando ha habido menos de 2,5 mm de lluvia.

La zona de Jasper se encontraba en medio de una ola de calor cuando comenzaron los incendios forestales. Durante las primeras tres semanas de julio, cayó menos de un milímetro de lluvia en Jasper, según datos de Environment Canada.

Los datos muestran que el mes típico de julio recibe 52 mm de lluvia.

¿Los rayos secos suponen un riesgo mayor?

Sin embargo, al igual que las tormentas eléctricas húmedas, los rayos secos requieren inestabilidad en la troposfera media, entre tres y seis kilómetros en el cielo.

A medida que el aire seco de la troposfera inferior se eleva, llega a la troposfera media, que es húmeda y fresca, con corrientes de aire que provienen del Océano Pacífico o de lugares más al sur, como Arizona o México.

“Si hay un gran gradiente de temperatura vertical, donde hay condiciones más cálidas abajo y condiciones mucho más frías arriba, el aire querrá ascender más rápido”, dijo Kalashnikov.

“Cuanto más rápido se eleva el aire, más puede eliminar la humedad de las… moléculas de aire, y eso creará tormentas eléctricas más rápido y [they] En realidad crecerá más y producirá más rayos”.

Al igual que los rayos húmedos, los rayos secos pueden provocar incendios forestales. Pero ¿representan un riesgo mayor?

En su estudio, Kalashnikov afirma que los rayos secos provocaron la mitad de los incendios forestales en California en 2020, lo que resalta aún más el riesgo que puede suponer este fenómeno.

Un nuevo estudio en Revista canadiense de investigación forestal examinó la temporada de incendios forestales de Alberta de 2023, la peor registrada. El estudio descubrió que los rayos provocaron 13 incendios forestales solo en mayo. Por lo general, Alberta sufre un incendio provocado por un rayo en mayo.

Kalashnikov dice que, para comprender esta amenaza, es necesario examinar el suelo del bosque para ver qué tan secas son las condiciones.

En el caso de Jasper, con las precipitaciones limitadas y los árboles infestados de escarabajos del pino en los bosques circundantes, un rayo podría haber encendido fácilmente los árboles secos.

“Cuando se habla de riesgo de incendios forestales, especialmente en lugares como el oeste de Estados Unidos y el oeste de Canadá, los rayos secos son sin duda más peligrosos que cualquier otro tipo de tormenta eléctrica más húmeda”, dijo Kalashnikov.