Bosbranden ontstaan vaak door onweersbuien

Bosbranden zijn letterlijk een ‘hot-topic’ op dit moment, met alles wat zich nu afspeelt in Australië. Maar hoe ontstaat een bosbrand precies en wat is de invloed van onweer op bosbranden? Kunnen bosbranden zelf ook onweer veroorzaken? Dat leest u in deze gastblog van Florian Polak.

Deelnemen aan discussie? Ben je geïnteresseerd om deel te nemen als weeramateur of liefhebber van winterweer aan het weerforum? Onderaan dit artikel krijg je bliksemsnel & gratis toegang tot alle reacties. Je kan ook je eigen weerfoto’s opladen.

Hoe ontstaan bosbranden?

Bosbranden kunnen op twee manieren ontstaan: door een natuurlijke of een menselijke oorzaak. Natuurlijke branden ontstaan meestal door onweer. Een klein gedeelte ontstaat door spontane ontbranding van zogeheten ‘droge brandstof’, zoals zaagsel en bladeren. Aan de andere kant kunnen door mensen veroorzaakte branden een verschillende oorsprong hebben. Denk hierbij aan weggegooide sigaretten, barbecueën in het bos of losse vuurtjes stoken.

De door mensen veroorzaakte branden vormen het grootste percentage van de bosbranden. Maar natuurlijke branden vormen de grote meerderheid van het totale verbrande gebied. Dit heeft als oorzaak dat door mensen veroorzaakte branden meestal vroeg na hun ontstaan worden gedetecteerd. Daarom zijn ze meestal gemakkelijk te beheersen. Natuurlijke branden daarentegen kunnen uren branden voordat ze door brandweerautoriteiten worden ontdekt.

Er zijn drie elementen nodig om een ​​bosbrand te voeden: warmte, zuurstof en brandstof. Dit is de zogenaamde ‘vuurdriehoek’. Zonder één van deze drie deze elementen zal het vuur doven. Verder zal het vuur zich verspreiden in de richting van de grootste aanvoer van één van de drie elementen. Bosbranden kunnen worden geclassificeerd aan de hand van in welk deel ze in het bos branden:

  • Grondbranden doen zich voor op de grond, vaak onder de bladeren.
  • Oppervlaktebranden vinden plaats op het oppervlak van het bos tot 1,3 meter hoog.
  • Kroonbranden branden in het gebladerte van de bomen. Kroonbranden omvatten het meest intense type vuur en zijn vaak het moeilijkst te beheersen. Deze hebben sterke winden, steile hellingen en veel brandstof nodig om te blijven branden.

Het komt redelijk vaak voor dat twee of drie soorten branden tegelijkertijd optreden.

Oppervlaktebrand in Zweden (eigen archief)

Kunnen bosbranden onweersbuien doen ontstaan?

Bosbranden kunnen dus ontstaan uit een blikseminslag. Maar is het ook zo dat in extreme situaties een bosbrand zelf ook onweersbuien kan vormen? Ja, dit is het geval!

Uitgebreide bosbranden vormen uiteraard rook.  Door de intense hitte van het vuur stijgt de lucht snel in de rookpluim. De opstijgende hete lucht is turbulent en zuigt koelere lucht aan van buiten de pluim. Dit helpt de pluim afkoelen tijdens het opstijgen. Naarmate de pluim steeds hoger wordt, neemt de atmosferische druk af, waardoor de pluimlucht uitzet en nog verder afkoelt.

De pluim kan ook gloeiende steenkooldeeltjes en hete as over een groter gebied verspreiden. Als de pluim voldoende is afgekoeld, zal het vocht in de pluimlucht condenseren en een cumuluswolk vormen. Omdat deze afkomstig is van de rookpluim, wordt ze ‘pyrocumulus’ genoemd.

Het condensatieproces zorgt ervoor dat er warmte vrijkomt, waardoor de wolk opwarmt en naar boven versnelt. Verdere expansie en koeling zorgen ervoor dat meer vocht condenseert en de wolkenlucht nog meer naar boven versnelt.

In de juiste omstandigheden kan de wolk versnellen naar de lagere stratosfeer voordat het daar zijn versnelling verliest. Botsingen van ijsdeeltjes in de zeer koude bovenste delen van deze wolken veroorzaken een explosieve toename van elektrische lading, die vrijkomt door gigantische vonken – bliksem. Deze bliksem kan weer nieuwe branden veroorzaken.

Na onweer te hebben veroorzaakt, staat de wolk bekend als ‘pyrocumulonimbus’. Pyro komt van het Griekse woord voor vuur, ‘pyr’, en cumulonimbus is u allen waarschijnlijk bekend als de wolken die ons onweer brengen. De afkorting van deze wolk is CbFg, waarbij de Fg voor flammagenitus staat, beter bekend onder de naam pyrocumulus.

Grafische voorstelling van onweer dat bosbranden veroorzaakt (BOM)

Actuele bosbranden in Australië

De bosbranden in Australië zijn nu zo groot dat ze hun eigen weer genereren.Dit in de vorm van gigantische onweersbuien die meer branden veroorzaken – volgens het Bureau of Meteorology in Victoria.

”PyroCb-wolken’ hebben zich vanmiddag ontwikkeld tot hoogtes van meer dan 16 km in East Gippsland. Deze door brand veroorzaakte stormen kunnen branden verspreiden door bliksem, gloeiende steenkooldeeltjes en zeer krachtige wind”, tweette het bureau op 30 december 2019.

Men zou verwachten dat deze wolken ook de nodige regen brengen, maar dit valt toch tegen. Het enige waar deze wolken boordevol mee zitten, is bliksem. Maar bliksem is niet het enige gevaarlijke wat deze wolken met zich meebrengen in Australië:

  • Deze wolken kunnen intense ‘updrafts’ produceren die zoveel lucht aanzuigen dat sterke winden zich ontwikkelen, die vanuit alle richtingen naar de pluim worden getrokken. Hierdoor kan het vuur heter worden en zich sneller verspreiden. De instromende winden kunnen nabijgelegen branden onverwacht van richting doen veranderen en laten samenkomen met andere vuren.
  • De ‘updrafts’ worden erg sterk en hierdoor kunnen ze brandende sintels (gloeiende steenkooldeeltjes) naar grote hoogten brengen. Dit voordat ze ver van het originele vuur weer naar beneden worden getransporteerd, waar ze nieuwe branden kunnen ontsteken (hotspotvuren genoemd). De sintels kunnen een nieuwe brand beginnen op meer dan 30 km van de originele brand.
  • Hoewel het dus niet heel veel voorkomt, kan regen zich vormen in de pyroCb-wolken, die sterke ‘downbursts’ produceren (als gevolg van afkoeling door verdamping van de regen) die richting het aardoppervlak gaan en naar buiten ‘barsten’. Hierdoor kunnen zeer sterke en vlagerige winden ontstaan, ​​die meer dan 20 minuten kunnen duren. Deze winden kunnen sterk genoeg zijn om het vuur in elke richting te blazen en hebben een aantal keer geleid tot de dood van brandweerlieden.

Omdat een opwarmende wereld grotere, frequentere en intensere bosbranden veroorzaakt, nemen door vuur aangedreven onweersbuien toe op plaatsen waar ze nog nooit eerder hebben plaatsgevonden. Een voorbeeld hiervan zijn Texas, Portugal, Zuid-Afrika en Argentinië.

Niemand weet wat het stijgingspercentage is voor pyroCb-wolken. Maar er is weinig twijfel dat ze vaker zullen voorkomen. Dit in overeenkomst met de grotere en hetere bosbranden die we al zien terwijl de wereld opwarmt.

Satellietbeelden van de bosbranden in Australië op 3 januari 2020 (zoom.earth)