北極野火……燒不盡:它與氣候變暖已成惡性循環?
高溫、野火、碳排放……整個地球系統環環相扣。而2020年夏季北極野火的發生,與全球氣候變化緊密相關,卻又互相作用。其原因及影響,值得進一步挖掘探索,但更應引起人類的警覺。
事實上,這裡說的北極指的是北極圈(北緯66.5°以北)以內的地區,既包括北極海冰區域,也包括亞歐大陸的高緯陸地,野火只能發生在後者的區域。實際情況是北極圈包含了亞歐大陸和美洲大陸北邊的大片區域。
每年夏季,亞歐大陸沒有冰雪覆蓋,以苔原和針葉林為主的植被生長旺盛,為野火的發生提供了客觀條件。
今夏發生的野火規模空前,長時間持續高溫是主要原因,頻繁出現的雷電是誘因。此外,近些年北極變暖速度加快,使得北極森林覆蓋面積不斷向北推移擴大;高溫促進了冰雪提前消融,使得北極圈內植被生長提前;高溫也使得燃料更加干燥,有利於野火的傳播。這些原因共同導致了今年野火的規模超過往年。
北極地區每年都會有野火發生,但近兩年來,北極野火的發生頻次、規模和持續時間都在逐漸增強。
MODIS衛星反演產品顯示,北極圈內野火的生物質燃燒量在2019年夏季顯著上升。而今年截至8月12日,燃燒規模已超過2019年整個夏季,呈現出明顯的增強趨勢。
今年野火火點主要分佈在西伯利亞東部 ·
2020年北極野火的空間分佈(上)。MODIS衛星反演的1997-2020年北極圈內6-8月份生物質燃燒量,2020年結果截至8月12日(下)。田晨光製圖
WMO秘書長佩蒂瑞·塔拉斯表示北極的升溫速度是全球平均水平的兩倍以上,極大影響了當地人口和生態系統並造成了全球影響。由於遙相關,兩極影響著低緯度地區的天氣和氣候條件,那裡有數億人居住。
雖然在北極圈附近居住的人數較少,北極野火對當地居民造成的直接危害要小於人口密度較大的區域。但是對生物多樣性的影響是巨大的,可能會造成某些生物物種的大規模減少或者滅絕。
野火會造成嚴重的空氣污染,會對人群造成健康危害,並且空氣污染可以傳輸到更遠的地區;野火的發生於全球變暖而言是一個惡性循環,野火會排放大量溫室氣體,增加溫室效應,同時全球變暖又會加劇野火的發生頻次與持續時間。
此外,北極野火還會導致森林面積減少,削弱陸地碳吸收能力;排放大量煙塵,影響太陽輻射的吸收和散射,改變局地能量平衡,進而導致天氣氣候的變化……
但是,在研究野火原因及其影響的過程中,學者們也有了一些新發現。
MODIS衛星反演的1997-2020年全球年均生物質燃燒量,2020年結果截至8月12日。田晨光製圖
雖然近年來全球各地野火頻發,但根據衛星反演數據來看,全球總的生物質燃燒量呈現出明顯的遞減趨勢(上圖)。
同時,當前全球森林火災的發生頻次和規模在逐漸增加,不過由於一些熱帶草原被開墾為農田,草原火災的規模卻在減少。
另一個值得注意的趨勢是,火災發生的時間較往年有所提前以及推後。以前火災一般出現在夏季,現在火災已經開始在春季發生並且在秋季也有發生。主要原因是全球溫度升高導致了春季和秋季的氣候適合火災的發生。
生物質燃燒量多年平均空間分佈。田晨光製圖
另外需要注意的是,北極野火雖然強度和麵積在增加,但其在全球的比例仍然較小。
最主要的“林火活動中心”,仍在非洲中部、印度尼西亞,以及亞馬遜森林南部地區。這些燃燒中心主要是由於當地的人類活動造成(如砍伐森林、圍獵動物等)。
MODIS衛星反演的1997-2020年全球年均生物質燃燒量變化趨勢,紅色代表增加,藍色代表減少。田晨光製圖
2018年,一篇發表在《Science》上的文章首次揭示了全球火活動在減少的趨勢。他們分析認為,早期農業活動往往是將荒地(林)轉為農田,所以農業活動的擴張會導致燃燒面積的增加。
而在當代,大片農田的存在反而對火源有重要抑製作用。因此,在中低緯人口密集地區,野火頻率和強度呈現減少趨勢;而在中高緯人口比較稀少而植被分佈廣袤的地區(如亞歐大陸和美洲大陸北邊),氣候變暖極大促進了當地的野火活動(上圖)。
不難推測,我們賴以生存的地球正遭受著森林草原面積減少、生物多樣性減少、極端天氣氣候增加、溫室效應加劇等威脅。因此,保護地球,不能等到無可挽回才行動。