Đám cháy zombie: lửa âm ỉ dưới tuyết Bắc Cực qua cả mùa đông

Đám cháy zombie (zombie fire), giới chữa cháy còn gọi là đám cháy qua đông (overwintering fire, holdover fire), là đám cháy rừng tưởng đã tắt vào mùa thu nhưng vẫn âm ỉ cháy dưới lớp đất than bùn suốt mùa đông, dưới cả lớp tuyết, rồi bùng lên lại khi xuân sang. Nghiên cứu của Rebecca Scholten và cộng sự trên tạp chí Nature năm 2021 về Alaska và vùng Lãnh thổ Tây Bắc của Canada cho thấy giai đoạn 2002–2018, loại cháy này chỉ chiếm chưa tới 1% tổng diện tích cháy, nhưng có năm lên tới khoảng 38% diện tích cháy của Alaska, và thường gặp sau những mùa hè nóng.

Gọi là "zombie" vì nó "chết mà không chết": biến mất khỏi mắt người và vệ tinh nhiều tháng, rồi trỗi dậy đúng chỗ cũ.

Lửa sống được dưới tuyết bằng cách nào

Nghe thì vô lý: tuyết lạnh, lửa nóng, làm sao cùng tồn tại? Bí mật nằm ở than bùn (peat), lớp đất hình thành từ xác thực vật tích tụ hàng nghìn năm trong điều kiện ẩm, thiếu oxy, phân huỷ không hết. Vùng rừng phương bắc (rừng taiga) và lãnh nguyên có những lớp than bùn rất dày.

Khi một đám cháy rừng lớn đi qua, lửa không chỉ đốt cây mà còn ăn sâu xuống lớp than bùn. Ở đó, lửa không bùng thành ngọn mà cháy âm ỉ (smoldering): cháy chậm, nhiệt độ thấp hơn, ít oxy, không có ngọn lửa, có thể kéo dài rất lâu. Kiểu cháy này giống than trong lò ủ hơn là lửa trại.

Khi mùa đông tới, tuyết phủ lên bề mặt. Lớp tuyết, thay vì dập lửa, lại hoạt động như tấm chăn cách nhiệt giữ cho lớp than bùn bên dưới không bị lạnh đến mức tắt hẳn. Lửa cứ thế bò chậm trong lòng đất. Mùa xuân, tuyết tan, đất khô dần, gió thổi, lửa ngoi lên mặt đất, gặp cỏ khô, lá rụng, và bùng thành đám cháy mới.

Nghiên cứu năm 2021: đo đám cháy zombie từ vệ tinh

Người dân và lính cứu hoả vùng cực đã biết về những đám cháy "sống lại" từ lâu, nhưng chúng khó đo vì lúc âm ỉ dưới tuyết thì vệ tinh không thấy. Nhóm của Scholten (Đại học Vrije Amsterdam, Hà Lan) giải bài toán bằng cách tìm những đám cháy đầu mùa xuất hiện:

• sát mép vết cháy của năm trước,
• rất sớm trong năm, trước khi mùa sấm sét (nguồn gây cháy tự nhiên chính) bắt đầu,
• ở nơi xa đường sá, ít khả năng do con người.

Kết hợp ảnh vệ tinh với hồ sơ của cơ quan chữa cháy, họ xác định được các đám cháy qua đông ở Alaska và vùng Lãnh thổ Tây Bắc Canada giai đoạn 2002–2018. Kết quả chính:

Các tác giả cũng lưu ý: đám cháy qua đông có thể cảnh báo sớm. Biết mùa hè nào nóng và cháy lớn, cơ quan chữa cháy có thể theo dõi kỹ mép vết cháy vào mùa xuân năm sau, dập lửa trước khi nó lan.

Siberia: những mùa hè cháy ở vùng cực

Siberia có những vùng than bùn và rừng taiga mênh mông. Mùa hè năm 2020, khi vùng Bắc Cực Nga trải qua đợt nóng bất thường, dịch vụ giám sát khí quyển Copernicus của châu Âu ghi nhận lượng khí thải từ cháy rừng vùng cực cao kỷ lục trong chuỗi dữ liệu của họ, và các nhà khoa học nhận định một phần đám cháy đầu mùa có thể là đám cháy "sống lại" từ năm trước.

Ở những vùng hẻo lánh như vậy, gần như không thể dập hết các đám cháy âm ỉ trong lòng đất. Chính quyền thường chỉ tập trung bảo vệ khu dân cư, để lửa ở nơi xa tự tắt.

Vì sao đám cháy zombie đáng lo hơn ta tưởng

• Carbon cổ: than bùn là kho carbon tích luỹ qua hàng nghìn năm. Cháy than bùn thải lượng CO₂ rất lớn so với diện tích, và lượng carbon đó không thể "trồng lại" trong vài chục năm như cây rừng.
• Khói độc: cháy âm ỉ thải nhiều khói, khí CO và bụi mịn hơn cháy có ngọn lửa, ảnh hưởng sức khoẻ người dân cả ở nơi xa.
• Băng vĩnh cửu: cháy làm mất lớp đất, rêu cách nhiệt, khiến băng vĩnh cửu bên dưới tan nhanh hơn.
• Vòng lặp: khí hậu ấm → hè nóng, cháy nhiều → nhiều đám cháy qua đông → thải thêm carbon → khí hậu ấm thêm.

Than bùn cháy không chỉ ở Bắc Cực

Kiểu cháy âm ỉ trong than bùn không phải đặc sản của vùng lạnh. Ở vùng nhiệt đới, nó gặp ở rừng than bùn Indonesia, Malaysia, nơi những đợt cháy kéo dài gây khói mù lan sang nhiều nước Đông Nam Á.

Việt Nam cũng có rừng tràm trên đất than bùn ở vùng U Minh (Cà Mau, Kiên Giang trước đây, nay thuộc các tỉnh Cà Mau và An Giang sau sắp xếp). Những mùa khô hạn nặng, như mùa khô năm 2002, đã có các đám cháy rừng lớn ở đây. Khó khăn khi chữa cháy rừng tràm cũng tương tự: lửa luồn xuống lớp than bùn, cháy ngầm, nên lực lượng chữa cháy phải giữ mực nước trong kênh mương, bơm nước làm ẩm đất, chứ không chỉ dập ngọn lửa trên mặt.

Dĩ nhiên ở U Minh không có tuyết để lửa "qua đông", nhưng bài học giống nhau: cháy than bùn khó dập, kéo dài, và nguy hiểm nhất ở chỗ không nhìn thấy.

Đám cháy zombie và những "đám cháy không tắt" khác

Góc nhìn hôm nay: theo dõi lửa từ không gian

Ngày nay, ai cũng có thể xem các điểm cháy trên toàn cầu gần như theo thời gian thực qua bản đồ FIRMS của NASA, dữ liệu lấy từ vệ tinh. Vào mùa xuân, nhìn những điểm cháy sớm xuất hiện sát vết cháy năm trước ở Alaska hay Siberia, bạn đang nhìn đúng dấu vết mà nhóm Scholten đã dùng để đếm đám cháy zombie.

Muốn đọc thêm:

• Bài báo gốc "Overwintering fires in boreal forests" trên Nature (2021), có tóm tắt tiếng Anh dễ đọc.
• Trang NASA Earth Observatory có nhiều bài ảnh vệ tinh về cháy rừng vùng cực.
• Báo cáo Bắc Cực thường niên (Arctic Report Card) của NOAA, phần cháy rừng và băng vĩnh cửu.