Σε ένα βράχο καταφύγιο στο εθνικό πάρκο Kakadu στη βόρεια Αυστραλία είναι μια εικόνα ενός όντος που οι Bininj αποκαλούν Namarrkon. Η σάρκα του λευκάνθηκε για να αποκαλύψει τα οστά από κάτω, φοράει πέτρινα τσεκούρια στο κεφάλι, τους αγκώνες και τα γόνατά του και κρατά μια μεγάλη ζώνη κεραυνών που τρέχει από τους αστραγάλους του πάνω, πάνω από το κεφάλι του.
Το ταξίδι του Namarrkon από τη Θάλασσα Arafura μέχρι τον γκρεμό της Land Arnhem βοήθησε στη διαμόρφωση του τοπίου, σύμφωνα με τις ονειρεμένες ιστορίες των Bininj. Και στις μεγάλες καταιγίδες που κυλούν και βουίζουν σε όλο το τοπίο κατά τη διάρκεια της συσσώρευσης και της υγρής περιόδου, είναι ο Namarrkon που χωρίζει τα σύννεφα με τα πέτρινα τσεκούρια του για να δημιουργήσει τις βροντές και τις αστραπές και να απελευθερώσει τη ζωογόνο βροχή.
Σε όλο τον κόσμο υπάρχουν κατά μέσο όρο 60 αστραπές το δευτερόλεπτο, μερικές εκτείνονται σε μήκος άνω των 800 χιλιομέτρων. Κάθε φλας μπορεί να απελευθερώσει έως και επτά gigajoules ενέργειας, που ισοδυναμεί με 1,67 τόνους TNT, θερμαίνοντας φευγαλέα τον αέρα γύρω του στους περίπου 30.000 C, πέντε φορές θερμότερο από την επιφάνεια του Ήλιου. Αυτή η συνεχής εκφόρτιση ενέργειας παίζει ζωτικό ρόλο στη ρύθμιση του ηλεκτρικού πεδίου της Γης και της ιονόσφαιρας. Βοηθά στην κίνηση του κύκλου του αζώτου σπάζοντας ανοιχτά μόρια αζώτου στην ατμόσφαιρα και καθιστώντας τα διαθέσιμα στα φυτά, βοηθώντας στην παραγωγή όζοντος και βοηθώντας στη διάσπαση των αερίων του θερμοκηπίου όπως το μεθάνιο. Και στηρίζει τους κύκλους της φωτιάς που διαμορφώνουν τις οικολογίες των δασών, των σαβάνων και των λιβαδιών σε όλο τον πλανήτη. Ο κεραυνός, όπως αποτυπώνει η ιστορία του Namarrkon, είναι αναπόσπαστο μέρος της ζωής στον πλανήτη μας.
Ωστόσο, καθώς ο πλανήτης θερμαίνεται, όχι μόνο ο ρόλος των κεραυνών σε αυτά τα συστήματα αλλά και ο ίδιος ο κεραυνός μπορεί να αλλάζει. Και οι συνέπειες αυτού μπορεί να είναι σοβαρές. Τον Ιούλιο, περισσότεροι από 48.000 κεραυνοί άναψαν τεράστιες πυρκαγιές στον Καναδά και τις βορειοδυτικές Ηνωμένες Πολιτείες, καταστρέφοντας σπίτια και ρίχνοντας καπνό πάνω από πόλεις σε όλη τη Βόρεια Αμερική. Κατά τη διάρκεια του βρετανικού καύσωνα του περασμένου καλοκαιριού, σχεδόν 30.000 κεραυνοί έπληξαν τη νοτιοανατολική Αγγλία σε μία μόνο μέρα.
Ήδη, παγκοσμίως, περίπου ένα τέταρτο του εκατομμυρίου ανθρώπων χτυπιούνται από κεραυνό κάθε χρόνο, με αποτέλεσμα περίπου 24.000 θανάτους. Μόνο στην Αυστραλία ο κεραυνός σκοτώνει πέντε έως δέκα ανθρώπους το χρόνο και τραυματίζει περίπου 100.
Αόρατα υγρά και κοσμικές ακτίνες
Η τρομερή δύναμη του κεραυνού είναι γραμμένη βαθιά στους ανθρώπινους πολιτισμούς σε όλο τον κόσμο. Συχνά εκφράζει ένα είδος δυαδικότητας, που προκαλεί ομορφιά καθώς και τρόμο: από την παλαιότερη γνωστή ποιήτρια, την ιέρεια Enheduanna, που περιγράφει τη θεά της ως «βλέμμα σαν χτυπητό κεραυνό» σε θεούς των οποίων η περιοχή περιλαμβάνει τόσο τις καταιγίδες όσο και τη γεωργία στην αρχαία κουλτούρα της Μεσοποταμίας και των Μάγια.
Συχνά εκείνοι που χειρίζονται τους κεραυνούς είναι προστάτες της ανθρωπότητας: στη Ριγκ-Βέδα της αρχαίας Ινδίας, ο Ίντρα σκοτώνει το κακό φίδι Βρίτρα με έναν κεραυνό και απελευθερώνει τις βροχές και τα ποτάμια, ενώ ο Σκανδιναβικός θεός των κεραυνών Θορ ήταν φύλακας των ανθρώπων. Και πολλοί ιθαγενείς αμερικανικοί πολιτισμοί στον βορειοδυτικό Ειρηνικό, τις Μεγάλες Λίμνες και τις Μεγάλες Πεδιάδες ενσωματώνουν ένα ισχυρό ον γνωστό ως Thunderbird, που προστατεύει την ανθρωπότητα.
Αν και οι συγγραφείς και οι φιλόσοφοι αναζήτησαν μια φυσική εξήγηση για τον κεραυνό για περισσότερα από 2.000 χρόνια, μόλις τον 18ο αιώνα ο Αμερικανός πολυμαθής Benjamin Franklin απέδειξε τη σύνδεση μεταξύ της εκφόρτισης στατικού ηλεκτρισμού και του κεραυνού. Ο Franklin θεώρησε ότι ο ηλεκτρισμός ήταν ένα αόρατο ρευστό που μπορούσε να περάσει από αντικείμενο σε αντικείμενο ή να συγκρατηθεί σε ουσίες όπως οι υδρατμοί.
Οι επιστήμονες δεν μιλούν πλέον για αόρατα υγρά. Αντίθετα, οι κεραυνοί είναι κατανοητό ότι δημιουργούνται όταν ζεστός, φορτωμένος με υγρασία αέρας ανεβαίνει στο κρύο ανώτερο τμήμα των νεφών καταιγίδας. Καθώς η θερμοκρασία πέφτει, οι υδρατμοί συμπυκνώνονται και σχηματίζουν μικροσκοπικούς κρυστάλλους πάγου. Αυτά συγκρούονται με σωματίδια μαλακού πάγου που ονομάζονται graupel, περνώντας ηλεκτρόνια από τους κρυστάλλους πάγου στο graupel. Τώρα θετικά φορτισμένοι, οι μικρότεροι, ελαφρύτεροι κρύσταλλοι πάγου αρχίζουν να ανεβαίνουν στο ανώτερο τμήμα του νέφους, ενώ το βαρύτερο, αρνητικά φορτισμένο graupel βυθίζεται. Καθώς απομακρύνονται το ένα από το άλλο, το ηλεκτρικό πεδίο που προκύπτει γίνεται πιο έντονο, μέχρι που τελικά η διαφορά μεταξύ των δύο εξουδετερώνεται σε μια ξαφνική εκφόρτιση ενέργειας. Είναι αυτή η εκκένωση που βλέπουμε σαν αστραπή.
Ωστόσο, το ερώτημα του τι ακριβώς προκαλεί την απόρριψη δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητό. Αυτό οφείλεται εν μέρει στο ότι τα ηλεκτρικά πεδία που δημιουργούνται από αυτή τη διαδικασία είναι μόνο περίπου το ένα δέκατο όσο ισχυρά χρειάζεται για να δημιουργήσουν έναν σπινθήρα. Πρόσφατη έρευνα υποδηλώνει ότι οι κοσμικές ακτίνες είναι αυτές που παρέχουν τη σπίθα, αν και άλλες μελέτες υποδεικνύουν την απρόσμενη συσσώρευση «ροών» ιονισμένου αέρα.
Περισσότερο από το 80% αυτών των εκκενώσεων λαμβάνουν χώρα στην ξηρά, και παρόλο που η κατανομή των κεραυνών αλλάζει ανάλογα με τις εποχές, συγκεντρώνεται στην κεντρική Αφρική, σε μέρη της Νότιας Αμερικής και στα Ιμαλάια. Το πιο επιρρεπές σε κεραυνούς μέρος στον κόσμο είναι στη Βενεζουέλα, σε μια περιοχή γνωστή ως Catatumbo, ή «House of the Thunder» στη γλώσσα των ανθρώπων του Μπάρι, όπου ζεστός, γεμάτος νερό αέρας που πνέει πάνω από τη λίμνη Maracaibo συγκρούεται με τις ψηλές κορυφογραμμές των Άνδεων και μπορεί να προκαλέσει καταιγίδες έως 1600 νύχτες το έτος. Αντίθετα, οι κεραυνοί είναι εξαιρετικά σπάνιοι σε πολικές περιοχές.
Όμως, ενώ το μεγαλύτερο μέρος των κεραυνών εμφανίζεται στη στεριά, ιδιαίτερα επιρρεπείς σε καταιγίδες περιοχές του ωκεανού μπορούν να επιτύχουν πολύ υψηλότερες πυκνότητες λάμψεων: σε μια καταιγίδα του 1998 στον Ινδικό Ωκεανό, οι κεραυνοί έλαμψαν οκτώ φορές το δευτερόλεπτο, τόσο συχνά που στο ανθρώπινο μάτι φαινόταν ότι ο ουρανός ήταν μόνιμα φωτισμένος. Και, ως απόδειξη της δύναμης της ανθρώπινης δραστηριότητας για τη διαμόρφωση του καιρού, οι καταιγίδες πάνω από τον ωκεανό ενισχύονται επίσης στις ναυτιλιακές λωρίδες. Τα σωματίδια αερολύματος που εκπέμπονται στα καυσαέρια των πλοίων φαίνεται να αλλάζουν τη διαδικασία σχηματισμού νεφών.
Αστραπές χωρίς καταιγίδες
Καθώς η κλιματική κρίση θερμαίνει την ατμόσφαιρα, φαίνεται λογικό να υποθέσουμε ότι η δραστηριότητα των καταιγίδων θα αυξηθεί. Μια πιο ζεστή ατμόσφαιρα συγκρατεί περισσότερους υδρατμούς και η πρόσθετη θερμότητα παρέχει περισσότερη ενέργεια για να οδηγήσει σε βαθιά μεταφορά μέσα στα σύννεφα. Ωστόσο, η πραγματικότητα είναι πιο περίπλοκη από ό,τι φαίνεται.
Μια πρόσφατη ανασκόπηση των μελετών κεραυνών που βρίσκεται τώρα υπό αξιολόγηση από ομοτίμους διαπιστώνει ότι οι προβολές κυμαίνονταν από μείωση 11% έως αύξηση 44% των κεραυνών ανά βαθμό υπερθέρμανσης του πλανήτη, με μέση αύξηση σε όλες τις προβολές 7,5% ανά βαθμό. Παρά τη σημαντική αβεβαιότητα σχετικά με το πώς θα επηρεαστούν οι τροπικές περιοχές, διαπιστώνει επίσης ότι η αστραπή θα αυξηθεί σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη.
Ο Andrew Dowdy είναι αναπληρωτής καθηγητής στην επιστήμη του κλίματος στη Σχολή Γεωγραφίας, Επιστημών της Γης και της Ατμόσφαιρας στο Πανεπιστήμιο της Μελβούρνης και ένας από τους κορυφαίους ειδικούς της Αυστραλίας σε θέματα κεραυνών. Λέει ότι ενώ «είναι σαφές ότι σε έναν πιο ζεστό κόσμο, ορισμένες από τις συνθήκες που ευνοούν τις καταιγίδες και τους κεραυνούς μπορούν να βελτιωθούν», εξακολουθούν να υπάρχουν «μεγάλες αβεβαιότητες» όσον αφορά την κατανόηση του πώς οι κεραυνοί θα επηρεαστούν από την κλιματική αλλαγή.
Μερικές από αυτές τις αβεβαιότητες σχετίζονται με τη δυσκολία μοντελοποίησης των διεργασιών λεπτής κλίμακας που προκαλούν κεραυνούς, άλλες με τη σχετική έλλειψη υψηλής ποιότητας, μακροπρόθεσμων δεδομένων που σχετίζονται με τους κεραυνούς. Μέχρι την εκτόξευση δορυφόρων ικανών να μετρούν κεραυνούς από το διάστημα τη δεκαετία του 1990, ήταν απαραίτητο να βασιστούμε σε επίγειες παρατηρήσεις και περιφερειακά ραντάρ. Ωστόσο, συνδυάζοντας αρχεία που σχετίζονται με κυκλώνες και μέτωπα με δεδομένα καταιγίδας, ο Ντάουντι και οι συνεργάτες του μπόρεσαν να παρακολουθήσουν τη συχνότητα τέτοιων γεγονότων ήδη από το 1979. Αυτό αποκάλυψε μια αύξηση τέτοιων γεγονότων κατά μήκος των ανατολικών ακτών των ηπείρων παράλληλα με μια πολική μετατόπιση της δραστηριότητας των κυκλώνων στο νότο.
Ξεχωριστή έρευνα του Dowdy διαπίστωσε ότι ενώ η δραστηριότητα των καταιγίδων έχει αυξηθεί στην ανατολική και νοτιοανατολική Αυστραλία, άλλες περιοχές, ειδικά στον τροπικό βορρά, έχουν υποστεί πτώση.
Αλλά ο κεραυνός μπορεί να χτυπήσει χωρίς καταιγίδα.
Μόλις την περασμένη εβδομάδα, μια έκθεση που κυκλοφόρησε από τους ηγέτες έκτακτης ανάγκης για την κλιματική αλλαγή στην Αυστραλία προειδοποίησε ότι ο αριθμός των πυρκαγιών που ξέσπασαν από ξηρούς κεραυνούς – κεραυνούς που χτυπούν το έδαφος χωρίς να συνοδεύονται από βροχή – αυξανόταν. Η ομάδα υπεράσπισης σημείωσε ότι τα δάση στη νοτιοανατολική Αυστραλία κατέγραψαν 50% περισσότερες ξηρές κεραυνές το 2000-2016 από ό,τι τις προηγούμενες δύο δεκαετίες, συμβάλλοντας στη δημιουργία μιας «σταδιακής αλλαγής στις συνθήκες πυρκαγιάς».
«Οι κεραυνοί είναι η φυσική πηγή ανάφλεξης των πυρκαγιών», λέει ο Ντάουντι, ο οποίος σημειώνει επίσης ότι «οι πυρκαγιές από κεραυνούς τείνουν να καίνε μεγαλύτερες περιοχές κατά μέσο όρο σε σύγκριση με τις πυρκαγιές που αναφλέγονται από τον άνθρωπο. Και αυτό γιατί οι κεραυνοί μπορεί να εμφανιστούν σε απομακρυσμένα μέρη στα οποία είναι δύσκολο να φτάσουν τα συνεργεία αντίδρασης, αλλά μπορεί επίσης να εμφανιστούν σε μεγάλα σμήνη.
Ωστόσο, η σύνδεση μεταξύ οποιασδήποτε αύξησης του ξηρού κεραυνού και της φωτιάς δεν είναι απλή. Στην Τασμανία ο αριθμός των πυρκαγιών που προκλήθηκαν από ξηρούς κεραυνούς έχει αυξηθεί σημαντικά από τη δεκαετία του 1990. Οι πυρκαγιές που κατέστρεψαν το απομακρυσμένο βορειοδυτικό τμήμα της Τασμανίας το 2025 πυροδοτήθηκαν από μια τεράστια καταιγίδα κεραυνών που είδε πάνω από 1.200 κεραυνούς να φτάνουν στο έδαφος σε λιγότερο από 24 ώρες. Ωστόσο, ενώ ήταν ο κεραυνός που ξεκίνησε τις φωτιές, το τοπίο ήταν ήδη έτοιμο να καεί από έναν συνδυασμό ασυνήθιστα ξηρών συνθηκών, ισχυρών ανέμων και υψηλών θερμοκρασιών, μια σύγκλιση παραγόντων που εντείνεται γρήγορα καθώς ο πλανήτης θερμαίνεται.
«Είναι σαφές ότι σε έναν πιο ζεστό κόσμο υπάρχουν πιο επικίνδυνες συνθήκες για πυρκαγιές σε πολλά μέρη», λέει ο Dowdy.
Παρόμοιοι μηχανισμοί λειτουργούν αλλού στον κόσμο, ίσως πιο ορατά στις Ηνωμένες Πολιτείες, όπου οι ξηροί κεραυνοί συνδυάζονται με ολοένα και πιο επικίνδυνες συνθήκες πυρκαγιάς για να δημιουργήσουν μεγάλες φλόγες όπως η πυρκαγιά του August Complex, η οποία έκαψε περισσότερα από 4.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα στη βόρεια Καλιφόρνια το 2020.
Κεραυνός στο σύννεφο της φωτιάς
Ωστόσο, οι πιο έντονες πυρκαγιές προκαλούν αύξηση σε άλλη μορφή κεραυνών.
Όταν οι πυρκαγιές γίνονται αρκετά άγριες, μπορούν να αρχίσουν να δημιουργούν τον δικό τους καιρό, καθώς η θερμότητα και η υγρασία που απελευθερώνουν μπορούν να συνδυαστούν σε γιγάντιους κεραυνούς γνωστούς ως pyrocumulonimbus (pyroCb). Υπερτροφοδοτούμενοι από την έντονη ζέστη των πυρκαγιών, αυτοί οι τρομακτικοί σχηματισμοί φτάνουν πολύ ψηλότερα από τα συνηθισμένα σύννεφα καταιγίδας, συχνά βράζοντας στη στρατόσφαιρα, δημιουργώντας μια τεράστια δίνη που αναρροφά την υγρασία που απελευθερώνεται από τη φωτιά στο ανώτερο τμήμα της ατμόσφαιρας με ταχύτητες που μπορεί να ξεπεράσουν τα 200 km/h. Εκεί, μέσα στο στροβιλιζόμενο σκοτάδι αυτών των τερατωδών κατασκευών, αυτή η υγρασία παγώνει, συγκρούεται και δημιουργεί κεραυνούς.
Μέχρι πρόσφατα, οι καταιγίδες pyroCb ήταν σχετικά ασυνήθιστες, αλλά την τελευταία δεκαετία έγιναν όλο και πιο συχνές, όχι μόνο στην Αυστραλία αλλά στις Ηνωμένες Πολιτείες, τον Καναδά και τη Ρωσία και πιο πρόσφατα στην Ευρώπη, όπου αναφέρθηκε κατά τη διάρκεια των πυρκαγιών που κατέστρεψαν τη Γαλλία τον Ιούλιο και τον Αύγουστο του τρέχοντος έτους.
Ο Jason Evans είναι καθηγητής στο Κέντρο Έρευνας για την Κλιματική Αλλαγή στο Πανεπιστήμιο της Νέας Νότιας Ουαλίας. Λέει ότι υπήρξε μια «μαζική αύξηση» στον αριθμό των εκδηλώσεων pyroCB στην Αυστραλία. Στις μαύρες καλοκαιρινές πυρκαγιές του 2019-2020, σημειώνει, καταγράφηκαν σχεδόν τόσες όσο και τα 40 χρόνια πριν.
Τα PyroCb δεν είναι απλώς ένα σύμπτωμα του ολοένα και πιο διαταραγμένου κύκλου πυρκαγιάς του πλανήτη μας, αλλά δημιουργούν επίσης βρόχους ανάδρασης, εξαπλώνοντας και εντείνοντας τη φωτιά, καθώς οι κεραυνοί χτυπούν και οι κάρβουνες που φέρονται από τους ισχυρούς ανέμους που δημιουργούν πυροδοτούν νέες πυρκαγιές. Αυτή η διαδικασία μπορεί να επεκταθεί σε πολύ ευρείες περιοχές: κατά τη διάρκεια των πυρκαγιών του μαύρου Σαββάτου της Αυστραλίας το 2009, πυρετογόνος κεραυνός από ένα pyroCb ύψους 15 χιλιομέτρων άναψε νέες πυρκαγιές 100 χιλιόμετρα πριν από το μέτωπο της φωτιάς.
Ο Έβανς λέει ότι μόλις ένα pyroCb «εκκινήσει», είναι «δεν μπορεί να συγκρατηθεί. Δεν μπορούμε να το ελέγξουμε πραγματικά καθόλου. Το μόνο που μπορούμε να κάνουμε είναι να ξεφύγουμε. Είναι ακόμη πολύ επικίνδυνα για το πυροσβεστικό αεροσκάφος να προσπαθήσει να πλησιάσει αρκετά για να φτάσει το νερό τους.»
Το θέαμα των pyroCbs είναι μόνο ένα ακόμη παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο η ανθρώπινη δραστηριότητα μεταμορφώνει τον πλανήτη. Ενώ κάποτε ήμασταν στο έλεος του κεραυνού, τώρα βοηθάμε στη δημιουργία του. Τι θα σημαίνει αυτό για εμάς και τον κόσμο μας παραμένει ασαφές. Γιατί, όπως μας θυμίζουν οι ιστορίες του Bininj και άλλων, ο κεραυνός ενσαρκώνει πάντα μια ανήσυχη δυαδικότητα. Ταυτόχρονα όμορφο και τρομερό, φοβισμένο αλλά και εξυψωμένο, μπορεί να είναι και ζωοδότης και καταστροφέας.
