Foto door Brad Lidell / USFWS (Flickr / Creative Commons)
Smeulend veen geeft enorme hoeveelheden koolstofdioxide en andere verontreinigende stoffen af, maar de zoektocht naar oplossingen is begonnen.
Toen bosbranden fort McMurray, Alberta, vorige maand verwoestten, is er misschien een ander soort vuur onder de grond begonnen. Turf, een koolstofrijke bodem gecreëerd uit gedeeltelijk ontbonden, doordrenkte vegetatie opgebouwd over meerdere millennia en het spul dat de Indonesische megafires vorig najaar voedde, verschijnt ook in de boreale bossen die zich uitstrekken over Canada, Alaska en Siberië. Met de intense hitte van de Fort McMurray-vuren, "is de kans groot dat de bodem in het gebied ontstoken zou kunnen zijn", zegt Adam Watts, een ecoloog bij Desert Research Institute in Nevada.
In tegenstelling tot de dramatische bosbranden bij Fort McMurray smeulen veenbranden langzaam bij een lage temperatuur en verspreiden ze zich ondergronds, waardoor ze moeilijk te detecteren, op te sporen en te blussen zijn. Ze produceren weinig vlammen en veel rook, die een bedreiging kunnen vormen voor de volksgezondheid als de rook over het land kruipt en nabijgelegen dorpen en steden verstikt.
Hoewel ze er niet veel op lijken, zijn turfvuren de 'grootste branden op aarde'.En hoewel ze er niets mee te vergelijken lijken, zijn turfvuren de "grootste branden op aarde", zegt Guillermo Rein, onderzoeker naar turfmolens aan het Imperial College in het Verenigd Koninkrijk. Sinds de 1990s hebben de slopende en verbrandde praktijken van Indonesië die bossen ontruimen voor de landbouw vaak geleid tot vuren die door turf onbeheerst zijn. Indonesië heeft meer dan 200,000 vierkante kilometers (77,000 vierkante mijl) veengrond dat gemiddeld 5.5-meters (18-poten) diep is en op sommige plaatsen tot 20-meters (66-poten) diep. "Ze zijn erg moeilijk uit te doen omdat ze diep zijn", zegt Robert Gray, een onafhankelijke vuur-ecoloog in Chilliwack, British Columbia.
Van de boreale bossen wordt gedacht dat ze 30 keer meer turf bevatten dan Indonesië. Omdat ze weken en maanden kunnen smeulen, soms zelfs actief blijven onder de grond tijdens koude noordelijke winters, veenbranden uitstoten gemiddeld het equivalent van 15 procent van de antropogene broeikasgasemissies per jaar, volgens Rein-carbon dat duizenden jaren duurde om te sequestreren.
Veenbranden vernietigen ook de cruciale habitat voor bedreigde soorten zoals orang-oetans; de nevel die ze creëren heeft gevolgen voor de oppervlaktetemperaturen omdat het zonlicht en regenpatronen kan blokkeren, omdat het de vorming van wolken kan verstoren. Dergelijke negatieve effecten van veenbranden en hun persistentie vereisen moderne technologieën om ze beter te detecteren en te bestrijden.
Wanneer Nature's Solution niet komt
Ongerepte turf wordt beschermd tegen vuur omdat het is verzadigd met water. "In een normaal jaar," zegt Gray over het veen onder het boreale bos, "het is te nat om te verbranden." Maar als turf uitdroogt, hetzij vanwege onvoldoende sneeuw van de vorige winter of van decennia van ontbossing en, in Indonesië, veengrond die het afvoert om het geschikt te maken voor landbouw, het wordt brandbaar.
De oplossing van de natuur voor dit probleem is stortregens die het veengebied volledig kunnen overspoelen. Als ze niet komen, heeft het blussen van turfvuren nog steeds enorme hoeveelheden water nodig die moeilijk diep in een bos kunnen worden getransporteerd. Een door de mens gemaakte strategie hiervoor is om regen te stimuleren door middel van cloud seeding, een techniek die in de VS wordt gebruikt om sneeuw op bergen te produceren om te zorgen voor voldoende watertoevoer, zegt Watts. Geleid door meteorologische voorspellingen vliegen piloten vliegtuigen naar wolken in de buurt van stormfronten en sproeioplossingen van zilverjodide die fungeren als stofdeeltjes voor waterdamp om zich aan vast te klampen en in regen te veranderen. Soms, zoals in Indonesië afgelopen najaar, mislukt cloud seeding omdat er niet genoeg vocht in de atmosfeer is. Maar met de juiste combinatie van voorspellen, zaaien en een beetje geluk, zegt Watts, kan cloud seeding effectief zijn in het bestrijden van turfvuren omdat het de benodigde hoeveelheid water kan leveren.
Vroegtijdig detecteren en handelen op veenbranden is "overweldigend belangrijk", want als ze te groot worden, is geen enkele andere watervoorziening dan regen voldoende om ze te bestrijden. Een andere aanpak voor de bestrijding van veenbranden is het aanpakken van het netwerk van nauwe tunnels die voedingsstoffen leveren in met water verzadigd veen, maar ook toestaan dat zuurstof ondergrondse branden bereikt. Rein zegt dat sommigen hebben voorgesteld turf minder kwetsbaar te maken voor vuur door de tunnels te vernietigen door compressie - zoals in Maleisië, waar de venen niet zo veel verbranden als in het nabijgelegen Indonesië - maar dat betekent ook dat de ecologische integriteit van de venen wordt vernietigd, waardoor een situatie ontstaat in waardoor ze hun vermogen verliezen om het bos erboven te ondersteunen.
Het belang van vroeg zijn
Rein zegt dat het vroegtijdig detecteren en handelen op veenbranden "overweldigend belangrijk" is, want als ze te groot worden, is geen ander water anders dan regen voldoende om ze te bestrijden. Maar vroege detectie en actie zijn ook overweldigend moeilijk. Rook kan ontsnappen aan een uitgang ver van de plaats waar hij werd geproduceerd, zegt Rein, wat betekent dat rook niet altijd een goede indicator is van waar het vuur moet worden bestreden. Brandweerlieden moeten meestal op zoek naar visuele aanwijzingen, zoals stervende planten of depressies in de grond, die aangeven waar turf al is verbrand.
Satellieten die zijn geprogrammeerd voor het detecteren van bosbranden bij hoge temperaturen, schieten tekort als het gaat om veenbranden, zegt Rein, omdat veenbranden niet warm genoeg zijn. Rein ontving onlangs een vijfjaarlijkse subsidie van € 2 miljoen van de European Research Council om een vroegtijdig waarschuwingssysteem voor veenbrand te ontwikkelen. Hij probeert de hitte-vingerafdrukken van veenbranden te karakteriseren door kleine veenbranden in het laboratorium te repliceren en met behulp van infraroodcamera's de uitgestraalde warmte te registreren. Hij hoopt zijn bevindingen te gebruiken om satellieten specifiek voor veenbranden te kalibreren, net zoals sommige bewegingssensoren zijn gekalibreerd om infrarode straling te detecteren die uniek is voor mensen.
Rein verzamelt ook de gassen die uit zijn experimenten zijn voortgekomen en analyseert deze op patronen die veelbetekenende waarschuwingssignalen kunnen vormen voor een groeiend turfvuur. De verhoudingen van koolmonoxide of vluchtige organische verbindingen tot koolstofdioxide kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om het verschil aan te geven tussen emissies van veenbranden en die van verbrandingsmotoren of energiecentrales. Deze patronen kunnen vervolgens worden toegepast op draagbare gassensoren of gasanalysers geplaatst in drones, vliegtuigen of gebouwen in nabijgelegen dorpen en steden om veenbranden te detecteren.
Het toevoegen van brandvertragers
Eenmaal gevonden, is een probleem om veenbranden te blussen dat veengrond water afstoot als het erg droog wordt, zegt Watts. Bedenk hoe water zich over de grond baadt in een potplant die te lang is verwaarloosd. Water moet in staat zijn om door het oppervlak van de grond te breken om bij de ondergrondse vuren te komen.
Turfvuren in een gebied behandeld met Peat FireX werden uitgestoten en waren acht dagen later nog steeds geblust, terwijl aangrenzende, onbehandelde gebieden bleven smeulen.Het toevoegen van een brandvertrager aan het water kan helpen om water effectiever te maken. Een voorbeeld is Peat FireX, een poeder op basis van planten dat is ontwikkeld in 2012 door Steve Sinunu, CEO van EnvironX Solutions, gevestigd in Texas. Wanneer het wordt opgelost in water, verstoort het de sterke waterstofbruggen tussen watermoleculen, waardoor het water gemakkelijker door de grond kan dringen. Als de oplossing in de grond komt, bedekt deze de veenlaag om hem te beschermen tegen vuur. Wanneer het de vuren bereikt, wordt een chemische reactie in de oplossing geactiveerd die snel warmte van de vuren absorbeert, koelt en uitdooft. In 2014 lieten tests in Maleisië door EnvironX zien dat turf vuurt een gebied behandeld met Peat FireX werd geblust en werden acht dagen later nog steeds gedoofd, terwijl aangrenzende, onbehandelde gebieden bleven smeulen.
Na gebruik, zegt Sinunu, breekt Peat FireX in de grond af om een meststof te worden; de afdeling Brandbeveiliging van het Louisiana-bureau voor land- en bosbouw, die Peat FireX gebruikt bij brandbestrijding, heeft geschreven dat een "factor die moet worden opgemerkt, de milieuvriendelijke basis is. Het bijproduct dat overblijft na het gebruik van het product is in feite een 'stikstofmeststof'. Eerder dit jaar heeft de Indonesische regering Peat FireX aangenomen als een wapen tegen turfvuren, volgens Steve Sinunu en een onafhankelijk bedrijf in Singapore dat heeft geholpen bij het verbinden EnvironX met de Indonesische overheid.
Hoewel dergelijke inspanningen veelbelovende oplossingen kunnen zijn zodra veenbranden zijn begonnen, komen ze niet tot de wortel van het probleem, vooral op plaatsen zoals Indonesië. Daar zullen economische oplossingen nodig zijn om bewoners alternatieven te bieden voor het gebruik van vuur om land te ontruimen voor landbouw. Maar in een toekomst waarin klimaatverandering voorwaarden zal blijven creëren die beter geschikt zijn voor brand, zal het waarschijnlijk een combinatie van verbeterde preventiemaatregelen, detectie en brandbestrijdingsactiviteiten omvatten om deze onzichtbare branden te bestrijden. 
Dit artikel verscheen oorspronkelijk op Ensia
Over de auteur
XiaoZhi Lim is een freelance wetenschapsjournalist gevestigd in Singapore. Als afgestudeerde van het wetenschapsrapportageprogramma aan de Universiteit van Boston, behandelt ze scheikunde, energie, materialen en milieu. twitter.com/limxiaozhi dothemoleculedance.com
Verwante Boeken
