لقد كان البشر دائمًا مذهولين من قوة البرق وجماله. كيف تتغير تجربة وفهم ذلك في عالم يزداد حرارة؟
في ملجأ صخري في حديقة كاكادو الوطنية في شمال أستراليا توجد صورة لكائن من شعب بينينج يطلق عليه اسم ناماركون. تم تبييض لحمه ليكشف عن العظام الموجودة تحته، ويرتدي فؤوسًا حجرية على رأسه ومرفقيه وركبتيه، ويحمل شريطًا كبيرًا من البرق يمتد من كاحليه إلى أعلى فوق رأسه.
ساعدت رحلة ناماركون من بحر عرفورا إلى جرف أرض أرنهيم في تشكيل المناظر الطبيعية، وفقًا لقصص بينينج التي كانت تحلم بها في أحلام اليقظة. وفي العواصف العظيمة التي تتقوس وتهدر عبر المناظر الطبيعية أثناء التراكم وموسم الأمطار، فإن ناماركون هو الذي يقسم السحب بفؤوسه الحجرية ليخلق الرعد والبرق ويطلق المطر الواهب للحياة.
في جميع أنحاء العالم، هناك ما معدله 60 ومضة برق في الثانية، بعضها يمتد لمسافة أكثر من 800 كيلومتر. يمكن لكل وميض أن يطلق ما يصل إلى سبعة جيجاجول من الطاقة، أي ما يعادل 1.67 طن من مادة تي إن تي، مما يؤدي إلى تسخين الهواء المحيط به بشكل عابر إلى حوالي 30 ألف درجة مئوية، أي أكثر سخونة بخمس مرات من سطح الشمس. يلعب هذا التفريغ المستمر للطاقة دورًا حيويًا في تنظيم المجال الكهربائي للأرض والغلاف الأيوني. فهو يساعد على دفع دورة النيتروجين عن طريق تكسير جزيئات النيتروجين المفتوحة في الغلاف الجوي وإتاحتها للنباتات، مما يساعد في إنتاج الأوزون، ويساعد على تحطيم الغازات الدفيئة مثل الميثان. وهو يدعم دورات النار التي تشكل بيئة الغابات والسافانا والمراعي في جميع أنحاء الكوكب. البرق، كما تصوره قصة ناماركون، جزء لا يتجزأ من الحياة على كوكبنا.
ومع ذلك، مع ارتفاع حرارة الكوكب، قد لا يتغير دور البرق في هذه الأنظمة فحسب، بل قد يتغير دور البرق نفسه. وعواقب ذلك قد تكون وخيمة. في يوليو/تموز، أشعلت أكثر من 48 ألف ضربة صاعقة حرائق غابات هائلة في كندا وشمال غرب الولايات المتحدة، مما أدى إلى تدمير المنازل وإلقاء ظلال من الدخان على المدن في جميع أنحاء أمريكا الشمالية. خلال موجة الحر البريطانية في الصيف الماضي، ضرب ما يقرب من 30 ألف صاعقة جنوب شرق إنجلترا في يوم واحد.
بالفعل، يتعرض حوالي ربع مليون شخص على مستوى العالم للصعق بالبرق كل عام، مما يؤدي إلى وفاة حوالي 24000 شخص. وفي أستراليا وحدها يقتل البرق ما بين خمسة إلى عشرة أشخاص سنويا ويجرح نحو 100 آخرين.
السوائل غير المرئية والأشعة الكونية
القوة الهائلة للبرق متجذرة في الثقافات البشرية حول العالم. إنها تعبر في كثير من الأحيان عن نوع من الازدواجية، تستحضر الجمال والرعب في نفس الوقت: من الشاعرة الأقدم المعروفة، الكاهنة إنهدوانا، التي تصف إلهتها بأنها تمتلك "نظرة مثل البرق الصارخ" إلى الآلهة التي تشمل مجالها كلا من العواصف والزراعة في ثقافات بلاد ما بين النهرين والمايا والأزتيك القديمة.
غالبًا ما يكون أولئك الذين يستخدمون البرق حماة للبشرية: في ريج فيدا في الهند القديمة، يذبح إندرا الثعبان الشرير فريترا بصاعقة ويطلق الأمطار والأنهار، بينما كان إله الرعد الإسكندنافي ثور حارسًا للبشر. والعديد من ثقافات الأمريكيين الأصليين عبر شمال غرب المحيط الهادئ، والبحيرات الكبرى والسهول الكبرى تضم كائنًا قويًا يُعرف باسم طائر الرعد، الذي يحمي البشرية.
على الرغم من أن الكتاب والفلاسفة سعوا للحصول على تفسير مادي للبرق لأكثر من 2000 عام، إلا أنه لم يتمكن العالم الأمريكي بنجامين فرانكلين من إثبات العلاقة بين تفريغ الكهرباء الساكنة والبرق إلا في القرن الثامن عشر. كانت الكهرباء التي نظر إليها فرانكلين عبارة عن سائل غير مرئي يمكن أن ينتقل من جسم إلى آخر أو يحتفظ به في مواد مثل بخار الماء.
لم يعد العلماء يتحدثون عن السوائل غير المرئية. بدلا من ذلك، من المفهوم أن البرق ينشأ عندما يرتفع الهواء الدافئ المحمل بالرطوبة إلى المناطق العليا الباردة من السحب العاصفة. ومع انخفاض درجة الحرارة، يتكثف بخار الماء ويشكل بلورات ثلجية صغيرة. تصطدم هذه الجسيمات بجزيئات من الجليد الناعم تسمى الكرابل، وتنقل الإلكترونات من بلورات الجليد إلى الكرابل. الآن مشحونة بشكل إيجابي، تبدأ بلورات الجليد الأصغر حجمًا والأخف وزنًا في الارتفاع إلى الروافد العليا للسحابة، بينما تغوص البلورات الأثقل ذات الشحنة السالبة. ومع ابتعادهما عن بعضهما البعض، يزداد المجال الكهربائي الناتج كثافة، حتى يتم في النهاية تحييد الفرق بين الاثنين في تفريغ مفاجئ للطاقة. إنه هذا التفريغ الذي نراه كالبرق.
ومع ذلك، فإن مسألة ما الذي يسبب التفريغ على وجه التحديد لا تزال غير مفهومة تماما. ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن المجالات الكهربائية الناتجة عن هذه العملية لا تزيد قوتها عن عُشر ما تحتاج إليه لتوليد شرارة. تشير الأبحاث الحديثة إلى أن الأشعة الكونية هي التي توفر الشرارة، على الرغم من أن دراسات أخرى تشير إلى التراكم الجامح لـ "شرارة" الهواء المتأين.
وأكثر من 80% من هذه التصريفات تتم فوق اليابسة، ورغم أن توزيع البرق يتغير بتغير الفصول، إلا أنه يتركز في وسط أفريقيا وأجزاء من أمريكا الجنوبية وجبال الهيمالايا. المكان الأكثر عرضة للصواعق في العالم هو في فنزويلا، في منطقة تعرف باسم كاتاتومبو، أو "بيت الرعد" بلغة شعب باري، حيث يصطدم الهواء الدافئ المحمل بالمياه الذي يهب فوق بحيرة ماراكايبو مع التلال العالية لجبال الأنديز ويمكن أن يولد عواصف رعدية لمدة 140 إلى 160 ليلة في السنة. وعلى النقيض من ذلك، فإن البرق نادر للغاية في المناطق القطبية.
ولكن في حين أن الجزء الأكبر من البرق يحدث فوق الأرض، فإن المناطق المعرضة للعواصف في المحيط بشكل خاص يمكن أن تحقق كثافة أعلى بكثير من الومضات: في إحدى العواصف التي وقعت عام 1998 في المحيط الهندي، ومض البرق ثماني مرات في الثانية، وفي كثير من الأحيان يبدو للعين البشرية أن السماء مضاءة بشكل دائم. وفي شهادة على قوة النشاط البشري في تشكيل الطقس، تتزايد قوة العواصف فوق المحيطات أيضًا فوق ممرات الشحن. يبدو أن جزيئات الهباء الجوي المنبعثة من عادم السفن تغير عملية تكوين السحب.
البرق بدون عواصف
ومع ارتفاع حرارة الغلاف الجوي بسبب أزمة المناخ، يبدو من المعقول افتراض أن نشاط العواصف الرعدية سيزداد. يحمل الغلاف الجوي الأكثر دفئًا المزيد من بخار الماء وتوفر الحرارة الإضافية المزيد من الطاقة لدفع الحمل الحراري العميق داخل السحب الرعدية. ومع ذلك، فإن الواقع أكثر تعقيدا مما يوحي به هذا.
توصلت مراجعة حديثة لدراسات البرق التي تخضع الآن لمراجعة النظراء إلى أن التوقعات تراوحت بين انخفاض بنسبة 11٪ إلى زيادة بنسبة 44٪ في البرق لكل درجة من الاحتباس الحراري، مع زيادة متوسطة عبر جميع التوقعات بنسبة 7.5٪ لكل درجة. وعلى الرغم من عدم اليقين الكبير بشأن كيفية تأثر المناطق الاستوائية، فقد وجد أيضًا اتفاقًا واسع النطاق على أن البرق سيزداد في خطوط العرض العليا.
أندرو داودي هو أستاذ مشارك في علوم المناخ في كلية الجغرافيا وعلوم الأرض والغلاف الجوي بجامعة ملبورن، وأحد الخبراء الرائدين في أستراليا في مجال البرق. ويقول إنه على الرغم من أنه "من الواضح أنه في عالم أكثر دفئًا، يمكن تعزيز بعض الظروف التي تساعد على حدوث العواصف الرعدية والبرق"، إلا أنه لا تزال هناك "شكوك كبيرة" عندما يتعلق الأمر بفهم كيفية تأثر البرق بتغير المناخ.
وتتعلق بعض أوجه عدم اليقين هذه بصعوبة نمذجة العمليات الدقيقة التي تسبب البرق، والبعض الآخر بالندرة النسبية للبيانات العالية الجودة والطويلة الأجل المتعلقة بالبرق؛ وحتى إطلاق الأقمار الصناعية القادرة على قياس البرق من الفضاء في التسعينيات، كان من الضروري الاعتماد على عمليات الرصد الأرضية والرادار الإقليمي. ومع ذلك، فمن خلال الجمع بين السجلات المتعلقة بالأعاصير والجبهات وبيانات العواصف الرعدية، تمكن داودي وزملاؤه من تتبع تكرار مثل هذه الأحداث منذ عام 1979. وقد كشف هذا عن زيادة في مثل هذه الأحداث على طول السواحل الشرقية للقارات إلى جانب التحول القطبي في نشاط الأعاصير في نصف الكرة الجنوبي.
وقد وجد بحث منفصل أجراه داودي أنه بينما زاد نشاط العواصف الرعدية في شرق وجنوب شرق أستراليا، فإن مناطق أخرى، خاصة في الشمال الاستوائي، شهدت انخفاضًا.
لكن البرق يمكن أن يضرب دون عاصفة.
في الأسبوع الماضي فقط، حذر تقرير صادر عن قادة الطوارئ لتغير المناخ في أستراليا من أن عدد الحرائق التي أشعلها البرق الجاف ــ البرق الذي يضرب الأرض دون هطول أمطار مصاحبة ــ آخذ في الازدياد. لاحظت مجموعة المناصرة أن الغابات في جنوب شرق أستراليا سجلت زيادة بنسبة 50% في ضربات البرق الجاف في الفترة 2000-2016 مقارنة بالعقدين السابقين، مما ساعد على إحداث "تغيير كبير في ظروف الحرائق".
"البرق هو مصدر الاشتعال الطبيعي للحرائق"، كما يقول داودي، الذي يشير أيضًا إلى أن "حرائق البرق تميل إلى حرق مساحات أكبر في المتوسط مقارنة بالحرائق التي يشعلها البشر. وذلك لأن البرق يمكن أن يحدث في أماكن نائية يصعب على فرق الاستجابة الوصول إليها، ولكنها يمكن أن تحدث أيضًا في مجموعات كبيرة".
ومع ذلك، فإن العلاقة بين أي زيادة في البرق الجاف والنار ليست واضحة. في ولاية تسمانيا، زاد عدد الحرائق الناجمة عن أحداث البرق الجاف بشكل ملحوظ منذ التسعينيات. اندلعت الحرائق التي دمرت المنطقة الشمالية الغربية النائية في تسمانيا في عام 2025 بسبب عاصفة رعدية ضخمة شهدت وصول أكثر من 1200 صاعقة إلى الأرض في أقل من 24 ساعة. ومع ذلك، في حين أن البرق هو الذي أشعل الحرائق، إلا أن المناظر الطبيعية كانت مهيأة بالفعل للاحتراق بسبب مجموعة من الظروف الجافة غير المعتادة والرياح القوية ودرجات الحرارة المرتفعة، وهي مجموعة من العوامل التي تتزايد حدتها بسرعة مع ارتفاع حرارة الكوكب.
يقول داودي: "من الواضح أنه في عالم أكثر دفئًا، تحصل على ظروف أكثر خطورة للطقس الناري في العديد من الأماكن".
وهناك آليات مماثلة تعمل في أماكن أخرى من العالم، وربما بشكل أكثر وضوحا في الولايات المتحدة، حيث يجتمع البرق الجاف مع ظروف حرائق متزايدة الخطورة لإحداث حرائق ضخمة مثل حريق مجمع أغسطس، الذي أحرق أكثر من 4000 كيلومتر مربع في شمال كاليفورنيا في عام 2020.
البرق في سحابة النار
ومع ذلك، فإن الحرائق الأكثر كثافة تؤدي إلى زيادة في شكل آخر من أشكال البرق.
عندما تصبح الحرائق شرسة بدرجة كافية، يمكنها أن تبدأ في خلق طقس خاص بها، حيث يمكن أن تندمج الحرارة والرطوبة التي تطلقها في رؤوس رعدية عملاقة تُعرف باسم pyrocumulonimbus (pyroCb). تصل هذه التكوينات المرعبة، المشحونة بالحرارة الشديدة للحرائق، إلى مستويات أعلى بكثير من السحب العاصفة العادية، وغالبًا ما تغلي في طبقة الستراتوسفير، مما يخلق دوامة ضخمة تمتص الرطوبة المنبعثة من النار إلى الروافد العليا للغلاف الجوي بسرعات يمكن أن تتجاوز 200 كم / ساعة. هناك، في ظلام هذه الهياكل الوحشية، تتجمد هذه الرطوبة وتتصادم وتنتج البرق.
حتى وقت قريب، كانت العواصف النارية غير عادية نسبيا، ولكن في العقد الماضي أصبحت متكررة على نحو متزايد، ليس فقط في أستراليا ولكن في الولايات المتحدة وكندا وروسيا، ومؤخرا أوروبا، حيث تم الإبلاغ عن واحدة خلال الحرائق التي دمرت فرنسا في يوليو وأغسطس من هذا العام.
جيسون إيفانز هو أستاذ في مركز أبحاث تغير المناخ بجامعة نيو ساوث ويلز. ويقول إن هناك "زيادة هائلة" في عدد أحداث pyroCB في أستراليا. ويشير إلى أنه في حرائق الصيف الأسود لعامي 2019-2020، تم تسجيل عدد مماثل تقريبًا من حرائق الأربعين عامًا السابقة مجتمعة.
لا تعد PyroCb مجرد أحد أعراض دورة النار المضطربة بشكل متزايد على كوكبنا، بل إنها تخلق أيضًا حلقات ردود فعل، مما يؤدي إلى نشر النار وتكثيفها، حيث تؤدي ضربات البرق والجمر الذي تحمله الرياح القوية التي تولدها إلى إشعال حرائق جديدة. يمكن أن تمتد هذه العملية عبر مناطق واسعة جدًا: أثناء حرائق السبت الأسود في أستراليا في عام 2009، أشعل البرق البيروجيني الناتج عن ارتفاع 15 كيلومترًا حرائق جديدة على بعد 100 كيلومتر من جبهة النار.
يقول إيفانز إنه بمجرد "انطلاق" البيرو سي بي، يصبح "غير قابل للاحتواء. لا يمكننا السيطرة عليه على الإطلاق. كل ما يمكننا فعله هو الابتعاد عن الطريق. بل إنها خطيرة للغاية بالنسبة لطائرات مكافحة الحرائق التي تحاول الاقتراب منها بدرجة كافية لتوصيل المياه إليها".
إن مشهد pyroCbs هو مجرد مثال آخر على الطريقة التي يغير بها النشاط البشري الكوكب. وبينما كنا ذات يوم تحت رحمة البرق، فإننا الآن نساعد في خلقه. ما سيعنيه هذا بالنسبة لنا ولعالمنا لا يزال غير واضح. فكما تذكرنا قصص بينينج وآخرين، كان البرق يجسد دائمًا ازدواجية غير مستقرة. فهي جميلة ورهيبة في الوقت نفسه، ومخيفة وممجدة في نفس الوقت، ويمكن أن تكون مانحة للحياة ومدمرة في نفس الوقت.
