北极的“僵尸火灾”:加拿大的极端野火季节让人们看到了未来温暖、干燥的新风险

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野火烟雾笼罩美国大部分地区。2023 年的加拿大事件敲响了警钟,让人们看到气候变化在不久的将来可能会给数百万人带来什么样的感受。世界末日般的橙色天空和空气污染水平 强迫人们呆在室内 不过,只讲述了故事的一部分。

随着全球气温上升,火灾也向北蔓延并进入北极。这些火灾不仅仅在树木和草地上燃烧。 新研究 在独特的北极 火灾季节 2019 年和 2020 年的火灾也指向地下。

这些地下火灾被称为“僵尸火灾”,有很多理由令人担心这一趋势。

A volunteer with no mask or protective gear holds a fire hose as he fights an underground fire in a peat bog. The open bog is behind him, rimmed by forest.
根据国际野火协会的分析,2020 年,一名志愿者在西伯利亚扑灭“僵尸”泥炭火,这一年估计有 10 万平方英里的森林、草原和泥炭地被烧毁。 亚历山大·涅曼诺夫/法新社/盖蒂图片社

首先,随着气候条件变化,富含有机物的北极土壤变干,它们会缓慢燃烧并向大气中释放大量烟雾。

其次,地下蔓延的土壤火灾 消防员更难驯服和扑灭, ,从而在更长的时间内需要更多的资源。2023 年,加拿大艾伯塔省的消防员一直在处理深达地下数十英尺的大火,那里富含碳的泥炭地很常见。因为泥炭会着火 会使地面不稳定, ,使用重型设备挖掘火灾区域也变得危险。

最后,这些土壤火灾 不要轻易死去. 最近的研究 研究发现,北极土壤火灾可以在整个冬季闷烧,并在早春气温升高时重新点燃,因此被称为“僵尸火灾”。

北极越来越易燃

数千年来,野火一直是北部森林和苔原生态系统的自然组成部分。然而, 严重程度、频率和类型 近几十年来,北部和北极地区的野火发生了变化。

罪魁祸首之一是温度升高:北极变暖的速度几乎是世界其他地区的四倍,这种现象被称为 北极放大.

与 1951 年至 1980 年平均值相比的温度变化可视化显示,北极变暖的速度明显快于世界大部分地区。

尽管致力于遏制气候变化步伐的管理机构担心全球气温上升超过 1.5 摄氏度(2.7 华氏度)阈值,但与工业化前时期相比,北极地区的气温上升已经超过 2 摄氏度(3.6 华氏度)。气温上升给环境带来了许多变化,使森林和苔原更容易被燃烧,燃烧的时间比几十年前更长,范围更广。

有利于野火发生的条件变化包括大气环流的变化,这些变化会造成极端高温、植被干燥和 减少土壤湿度, ,而且重要的是,会导致更多 频繁雷击 可能会引发火灾。

尽管闪电在极高纬度地区仍然很少见,但 预计会增加 并扩展到 更广阔的领土延伸至遥远的北方 随着气候变暖并产生更多可以产生闪电的风暴。2022年, 数千次雷击 帮助引发了阿拉斯加有记录以来最严重的火灾季节之一。

A map shows Siberia is largely peatland, as are large parts of Canada.
地图显示了世界各地的泥炭地和泥炭重质土壤。 联合国环境规划署

随着北极变暖和大火向北移动,泥炭土中富含死去的植物物质 加速燃烧.

燃烧的泥炭还去除了永久冻土层,即该地区冻结的富含碳的土壤。北方生态系统商店 两倍的碳 在泥炭和永久冻土中作为大气,两者都越来越容易受到火灾的影响。

关于 北极泥炭记录面积的 70% 过去40年受燃烧影响的发生在最近8年,仅2020年就有30%,呈现加速趋势。

什么是僵尸火?

大多数人将野火视为吞噬树木和草的灾难性火焰。另一方面,地面火灾不会燃烧,但燃烧速度较慢,并且有蔓延到地下深处和横向蔓延的趋势。

结果是,地面阴燃火灾不仅不那么明显,而且也更难以接近,需要 挖掘并浇水 用大量的水。

Two people point aim a hose at smoldering peat in an area surrounded by trees.
扑灭泥炭火灾既困难又危险。泥炭火灾会破坏地面的稳定性,导致难以引进机械。 亚历山大·涅曼诺夫/法新社/盖蒂图片社

由于燃烧温度较低,这些阴燃火灾还会产生更多烟雾。烟雾中的超细颗粒物是 特别有害 进入呼吸系统和心血管系统,并可以被风带到很远很远的地方。

由于燃烧过程缓慢以及碳和氧形式的燃料丰富,阴燃的地面火灾也可以 燃烧数月甚至数年. 。他们已被证明“过冬,”在寒冷的季节持续存在,并在温暖、干燥的季节重新出现。期间 2019-2020年西伯利亚火灾季节, 僵尸火灾 被指责为次年重燃火灾的罪魁祸首。

其中一些地面火灾可能会变得非常严重,以至于释放出覆盖广大地理区域的烟雾。1997年,印度尼西亚的泥炭火灾导致 烟雾达到危险水平 横跨东南亚和澳大利亚部分地区 碳排放量增加. 。棕榈种植园的刀耕火种活动引发了这些危机,而严重的厄尔尼诺事件期间的干旱又加剧了危机。

A large area of pollution shows in colors covering much of the Indian Ocean, including touch India, covering Indonesia and reaching Australia.
10 月 10 日,一颗卫星捕捉到了印度尼西亚和印度洋上空的烟雾(白色)范围。1997 年 12 月 22 日。绿色、黄色和红色反映了臭氧或烟雾数量的增加。 NASA GSFC 科学可视化工作室

过去的教训中的一些希望和警告

我一直在研究的影响 空中野火, ,包括在北极,已有多年。然而,我和许多同事的工作重点是地上生物质的燃烧。需要做更多的工作来了解北极僵尸火灾的全部范围及其大规模碳和烟雾排放的潜力。最近在加拿大几个地点进行的一项研究带来了一些希望,表明那里发生了地下火灾 树根燃烧得更多 比土壤中的碳排放量低,这表明某些地区的碳排放量可能较低。

与此同时,加拿大和美国持续出现山火烟雾。提醒人们这些火灾的影响。

更多地区将需要训练有素的消防员的帮助,这意味着共享消防资源。加拿大已经看到了 空前水平的国际火力支援 2023年。还需要安全扑灭僵尸火灾的最佳实践,以及更好地宣传野火烟雾的健康风险。

作为一个社会,我们正在学习如何应对气候变化的一些影响,但世界各地的风险正在上升。

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