随着北方森林变暖,大火愈演愈烈

从北美到西伯利亚,不断上升的气温和更干燥的林地正导致更长的燃烧季节和森林火灾的显著增加。科学家警告说,这一趋势预计将在未来几年继续下去。

去年夏天,当野火蔓延到乔恩·卡明斯的后院时,它已经穿越了爱达荷州萨蒙德-查里斯国家森林50英里的崎岖地带。浓烟使日光暗淡,余烬在热流中航行。消防员保住了卡明斯的房子和财产,但他在河上游的邻居就没那么幸运了。他说:“没有房子被烧毁,但是当这些人回家时,就像月球表面一样。”

去年夏天,野火烧毁了美国900多万英亩的土地,主要是在西部和西南部。在过去的50年里,这样大规模的火灾只有两次:第一次是在2006年,第二次是在2007年。在过去的十年里,又发生了两次火灾,都没有达到这个面积。

南加州大火
风助长了2007年南加州的野火。贾斯汀沙利文/盖蒂图片社

林业专家越来越多地表示,这种不祥的趋势带有气候变化的痕迹:随着平均气温上升,水分从植被和土壤中蒸发得更快,抵消这些变化所需的降水量却没有同步增加。大多数模型预测,赤字只会在未来几年恶化。

“气候变化的最初迹象——它们就在这里,”他说琥珀色的大豆他是美国宇航局研究火与气候相互作用的资深科学家。“我们在森林大火中有证据。”

研究人员称,在落基山脉,冬季积雪减少,春季融化提前,降雨量减少,秋季变暖,这些因素都导致了过去30年里火灾季节延长了近80天。单个火灾的持续时间也从平均一周跃升至五周。

安东尼Westerling加州大学默塞德分校(University of California, Merced)的一位消防专家、美国西部的一位火灾专家指出,随着气温上升,落基山脉地区的干旱加剧,将使问题恶化。他说:“我们才刚刚开始看到,被烧毁的地区将会有一个巨大的百分比增长。”

研究人员指出,类似的变化正在世界各地出现,最显著的是北方森林横跨北纬,从阿拉斯加东至西伯利亚。根据加拿大的数据,自上世纪70年代以来,每年被森林大火烧毁的土地平均数量增加了一倍迈克Flannigan他是阿尔伯塔大学研究森林火灾的教授。弗兰尼根说:“我们预计下个世纪的火灾还会增加一倍到四倍。”“我们将此归咎于人为造成的气候变化,我很清楚。”

一位科学家说:“被烧毁面积的百分比将会大幅增加。”

在Soja集中研究的俄罗斯,这一数字也在逐步上升。一个糟糕的火灾季节现在会烧毁数千万英亩的土地。仅在去年,就有创纪录的7400万英亩土地被大火烧毁,主要是在西伯利亚东部和中部的针叶林地带。她说:“现在是时候改变我们对‘正常’的定义了,因为俄罗斯有太多的火灾。”

但是燃烧面积的增长并不是野火严重程度的全部定义。同样值得关注的是,现在许多火灾已经蔓延到更深的地方,使其深入地下,深入干枯的土壤。

这在北方森林中尤其成问题,那里储存了世界上30%以上的陆地碳,大部分被困在泥炭沼泽里-基本上是富含碳的苔藓,一层又一层累积了数千年。随着这些沼泽变干,变得更加易燃,野火蔓延得更远,释放出比传统森林大火多得多的碳。

Flannigan提到了2002年一项关于1997年印度尼西亚特别严重的泥炭火灾的研究,那次火灾释放的碳估计相当于当年全球温室气体排放量的20%到30%。“但北方森林的泥炭储量让印度尼西亚相形见绌,”他说。“如果这些都消失了,印尼大火的排放不过是九牛一毛。”

北方森林可能是全球变暖的贡献者,而不是减缓其力量。

这些不断变化的环境使北方森林面临着从碳储存库或碳汇转变为二氧化碳总来源的风险。这样一来,森林就会加剧全球变暖,而不是缓解全球变暖的压力。

从碳汇到碳源的转变在不列颠哥伦比亚省已经有记录:2008年发表于自然得出的结论是,自2003年以来,火灾和树皮甲虫肆虐造成的前所未有的树木死亡已经使该省近15万平方英里的森林——相当于蒙大拿州的面积——变成了二氧化碳排放的来源。根据加拿大林业局的说法,加拿大所有的大片林地现在都岌岌可危地坐落在这个支点上,并且可能很快就会排放比封存更多的碳。

Flannigan说:“随着野火持续增加,我们预计加拿大的森林将成为碳源。”

虽然森林再生通常有助于平衡这些排放,但气候变化压力下的生态系统变化现在给这个周期带来了不确定性。例如,在一个被称为“绿色荒漠化”的过程中,俄罗斯各地的草原在严重火灾之后正在取代针叶林;针叶树和阔叶树的标准组合构成了针叶林,它们没有任何回归的迹象。“很可能整个21世纪将被这些转变效应所主宰,”韦斯特林说,他在美国西部观察到了类似的变化,“这些火灾干扰急剧增加的地方在不久的将来将会看起来非常不同。”

2010年美国宇航局俄罗斯野火
美国国家航空航天局
2010年7月,俄罗斯西部发生火灾,造成严重的健康影响。美国国家航空航天局

严重的森林火灾对健康的影响也引起了越来越多的关注,特别是随着森林边缘人口的增加。保险巨头慕尼黑再保险公司估计,2010年俄罗斯森林大火产生的颗粒物和“有毒烟雾”,加上创纪录的温度,另有56 000人死亡在那一年的7月和8月,大部分都在莫斯科。去年,爱达荷州健康与福利部(Idaho Department of Health And Welfare)的一名项目经理宣布,乔恩·卡明斯(Jon Cummings)住所附近的小镇萨蒙(Salmon)发生了空气质量“危机”。

今年和去年一样,美国林务局预测美国西部和南部地区将持续干旱和火灾风险增加。林务局局长汤姆·蒂德维尔在2月20日的一份备忘录中说:“我们预计2013年将是管理火灾的又一个具有挑战性的一年。”

在20世纪的大部分时间里,美国林务局推行了一项积极的灭火计划,允许森林的林下植被——在早期,林下植被通常因火灾而减少——生长得更茂密,并引发更严重的火灾。“森林生态系统是随着火而进化的,”蒙大拿林业局的造林学家基思·科宁解释说。“通过100多年的灭火,这一自然过程已经改变。”

1995年,林务局制定了一项新的火灾政策,该政策承认“作为一个关键的自然过程,必须将荒地火灾重新引入生态系统。”自那以后,为了清除林下植物,林务局允许一些联邦森林的大火自行燃烧。然而,今天,气候变化使林务局的工作更加复杂:该机构必须监督燃料回收火灾的继续使用,而气候变暖使控制这些火灾变得更危险,说斯科特·斯蒂芬斯他是加州大学伯克利分校的火灾科学教授。

目前,由于燃料的堆积,6500万英亩的林务局土地——或该机构总持有的三分之一——仍然面临着或非常高的灾难性野火风险。在特定的年份里,只有一小部分树木通过木材采伐和火灾得到管理或清除。

美国林务局三分之一的土地仍然面临着灾难性野火的高风险。

根据去年出台的一项新的规划规定,林业局正在为单个国家森林制定管理计划,其中纳入了气候变化和灭火方面的新科学。斯蒂芬斯说,林管局的官员们越来越回避机械伐林和规定的焚烧,而倾向于让自然发生的火灾以一种可控的方式燃烧,以消灭浓密的林下植物。

斯蒂芬斯说:“目前正在资助火灾管理,以强调闪电火灾的资源效益。”他对林务局的新政策将有助于减少美国西部火灾的严重程度表示了谨慎的乐观。他说:“我认为(他们)有潜力在规模上有所作为,减少大火的趋势。”

但其他研究人员对此表示怀疑。2009年对北方森林的一项研究发表在全球变化生物学Flannigan的合著反映了流行的情绪:“可能只有10年或20年,增加的火灾活动意味着消防管理机构不能保持他们目前的效率水平,”作者写道。

森林大火愈演愈烈,加上财政紧缩导致消防能力下降,这是一个全球性问题。美国宇航局消防专家索亚说,俄罗斯的预算削减导致了90年代初以来消防能力的下降。“对俄罗斯和加拿大来说,控制这些大火是不可能的,”索亚说。

韦斯特林说,同样的情况可能也发生在美国,“我们没有足够的资源来持续治理这些地区,”他说,指的是可以减少森林火灾强度的砍伐、林下植被的间伐或控制燃烧。自2010年以来,美国林务局(Forest Service)的防火和灭火资金已经削减了5亿多美元(约合5亿元人民币),降幅约为15%。

他说:“火灾只会被自然重新引入,再加上气候变化。”“我认为土地会被烧毁,然后我们就从那里出发。”