西伯利亞北極地區在2019年和2020年經歷了異常數量的火災。這引起了科學界的關注，因為北極地區有大面積的永久凍土，這是一層永久凍結的底土，積累了大量的碳。火災會破壞永久凍土層，並導致以溫室氣體的形式釋放碳排放。

一直沒有答案的問題是，2019-2020年火災的這種增加是一種特殊情況，還是一種隨著北極變暖而變得更糟的趨勢。

現在，發表在《科學》上的一項新研究，由來自西班牙科學研究委員會（CSIC）和CREAF的科學家Adrià Descals和Josep Peñuelas領導，表明溫度的上升正在推動北極地區火災的指數式增長。TheTreeMap的火災專家David Gaveau，以及來自荒漠化研究中心（CSIC-瓦倫西亞大學）、瓦赫寧根大學（荷蘭）、京都大學和印度尼西亞的國際林業研究中心（CIFOR）的研究人員也參與了這項研究。

第一作者Adrià Descals解釋說，”僅在2020年，在西伯利亞北極地區發現了423場火災，這些火災燒毀了大約300萬公頃的土地（面積幾乎和整個比利時一樣大），造成了2.56億噸二氧化碳當量的排放，這與西班牙的二氧化碳年排放量相似。隨著未來氣候變暖，這些大火將在本世紀末反復出現，並將對北極和全球氣候產生不同影響”。

對四十年的衛星觀測的分析

作者從1982年到2020年的衛星觀測中，量化了北極圈以上的西伯利亞地區的燃燒面積，該地區覆蓋2.86億公頃。”雖然觀測結果表明，2020年的火災季節是特殊的，但迄今為止在這個偏遠地區還沒有進行過精確的定量評估，”共同作者David Gaveau說。

在這項工作中，科學家們表明，與溫度有關的火災風險因素在最近幾十年裡有所增加，每年燒毀的範圍與這些因素之間存在著指數關係。Josep Peñuelas解釋說：”溫度正在達到一個關鍵的閾值，超過夏季平均溫度10°C的小幅增長可以指數級地增加燃燒的面積和相關排放。”

作者解釋說，2020年的夏天是四十年來最溫暖的，2019年和2020年之間的大面積燒毀是前所未有的。大約有470萬公頃的土地在2019年和2020年之間燃燒，導致總排放量為4.127億噸二氧化碳當量。

“我們檢測到北緯72度線以上的火災，在北極圈以北600多公里處，那裡的火災是不尋常的，而且在燃燒時仍能看到冬季的冰，”Adrià Descals解釋說。”許多火災是在相差幾天的情況下被發現的，因此我們假設雷暴和閃電的增加是火災的主要原因，儘管需要進一步調查以證明人類活動可能對這個偏遠地區的火災季節產生多大的影響”。

空氣溫度的上升和火災風險

一些能夠加劇火災風險的因素明顯增加，而這些因素都與氣溫上升有關。該研究解釋說，在過去的四十年裡，乾燥的天氣條件、更長的夏季和更多的植被等因素呈現出一致的趨勢。

作者指出，”2020年的夏季平均溫度–為11.35度–從本世紀下半葉開始將非常普遍，如果北極變暖繼續以同樣的速度進行。”正如Adrià Descals警告的那樣，”這些溫度異常增加了火災風險因素，所以導致2019年和2020年火災的條件到本世紀末將在北極地區反復出現”。

一個將火災因素聯繫起來的解釋模型

在2019年和2020年，西伯利亞北極地區的火災率超過了過去四十年的水平。僅在2020年，火災數量是1982年以來平均水平的7倍，而且它們破壞了空前的泥炭地面積。何塞普-佩努埃拉斯解釋說，”這些因素的串聯是產生火災率上升的原因”。更高的溫度解釋了更早的解凍，這反過來又允許更大的植被生長和增加燃料的可用性。”

研究員Aleixandre Verger說：”事實上，有更多和更早的植被減少了土壤中的水的可用性，植物遭受更大的水壓力。”反過來，”極端熱浪，如2020年在西伯利亞北極地區，增加了對乾旱的脆弱性，因為它們可以使植物乾燥，減少泥炭水分，從而增加火災強度和碳排放”。

另一方面，熱浪，首先是地表溫度的上升，可以增加對流風暴和閃電，迄今為止在北極地區非常罕見，但”隨著氣候變暖，它們預計會增加，因此，氣候變暖對火災風險有雙重影響：一方面，它增加了植被和泥炭地對火災的易感性，另一方面，它增加了由雷暴引起的點火數量，”Adrià Descals解釋說。

研究工作表明，北極地區已經在經歷氣候變暖引起的火災模式的變化。”2019年和2020年被燒毀的地區可能是特殊事件，但最近的溫度趨勢和預測情景表明，到本世紀末，如果溫度繼續以目前的速度上升，像2019年和2020年那樣的大火將頻繁發生，”Adrià Descals和Josep Peñuelas總結道。