文 | 《中國科學報》 記者 沈春蕾 高雅麗(li)
加拿大林火中心的數據顯示,該國今年已發生近3500起森林火災。截至7月5日,加拿大森林過火麵積已達8.8萬(wan) 平方公裏,持續破曆史紀錄;加拿大全國仍有670處火場在燃燒,其中半數以上處於(yu) 失控狀態。
“我們(men) 團隊估算,截至7月5日今年加拿大森林火災帶來的二氧化碳排放量已超7.24億(yi) 噸,而加拿大2021全年與(yu) 能源相關(guan) 的二氧化碳排放量為(wei) 5.46億(yi) 噸。”中國科學院沈陽應用生態研究所(以下簡稱沈陽生態所)研究員劉誌華告訴《中國科學報》。
劉誌華主要從(cong) 事森林火災研究,他認為(wei) ,由於(yu) 厄爾尼諾帶來的氣候異常,加拿大7月預計將持續目前的高溫、幹旱等極端天氣,如果沒有更強有力的滅火措施,加拿大林火麵積很可能持續增長,二氧化碳釋放量還將繼續攀升。
加拿大的森林“火”了
今年5月以來,加拿大林火持續蔓延,引起國際社會(hui) 廣泛關(guan) 注。
7月6日,加拿大自然資源部預測,由於(yu) 高溫和幹旱,森林火情將持續整個(ge) 夏天。目前,加拿大所有省份都有地區遭遇幹旱,一些地區的旱情正在加劇。加拿大原住民服務局也在當天發消息稱,該國今年的森林火災季比以往都更嚴(yan) 重、更具破壞性,全國共有45個(ge) 原住民社區受到影響。
另據加拿大國內(nei) 媒體(ti) 報道,加拿大今年因森林火災已疏散超過15.5萬(wan) 人,創曆史紀錄。
劉誌華介紹,每年5~10月為(wei) 加拿大林火活躍期。全球氣候變化導致今年北美天氣持續高溫,其中春季加拿大部分省份氣溫較往年同期高10~15攝氏度;再加上加拿大寒帶森林可燃物積累過多等特征,異常炎熱幹燥的氣候增加了林火發生頻率和強度。
“6月中旬,加拿大林火帶來的煙霧已隨大氣環流波及歐洲沿海,甚至到達約7000公裏以外的西班牙。”劉誌華表示,林火燃燒產(chan) 生的煙霧對北美以及歐洲造成嚴(yan) 重空氣汙染。
“加拿大林火排放的大量汙染物包括黑炭、硝酸鹽等,受風向影響可以傳(chuan) 輸到很遠的地方,整個(ge) 北美都將受到影響,這些汙染物還可以通過大西洋西風帶直接影響到歐洲。”中國科學院大氣物理研究所研究員王自發向《中國科學報》做了進一步解釋,他主要從(cong) 事地球係統模式研究。
林火碳排放量“超”了
根據現有研究,計算林火碳排放量的方法主要有排放因子法、遙感觀測法、模型模擬法和監測反演法。
王自發介紹,排放因子法需要根據過火的麵積、區域植被密度、森林的結構、燃燒比例、以及不同森林組分的含碳量來計算;監測反演法需要根據監測數據計算排放多少二氧化碳,然後根據周邊數據的差異反推出到底擴散了多大範圍。
“雖然這些方法各有千秋,但過火麵積比重、過火區域植被密度目前尚不能準確掌握,另外森林結構、燃燒比例也是不一樣的。”王自發說,用不同方法進行估算存在一定差異。
為(wei) 此,中國科學院組織專(zhuan) 家進行綜合會(hui) 商研判,最終選取了沈陽生態所開發的“模型模擬+遙感觀測”估算方法。
加拿大火燒麵積的累計圖。劉誌華供圖
“該方法的基本原理是基於(yu) 遙感逐日觀測到的火燒麵積等數據,計算林火碳排放強度,模擬得出林火累計碳排放量,較好地兼顧了時效性和準確性。”劉誌華告訴記者。
“利用上述方法,我們(men) 估算出截至7月5日加拿大今年森林火災帶來的二氧化碳排放量已超7.24億(yi) 噸,高於(yu) 國際權威機構哥白尼大氣監測服務的測算值約7%。”劉誌華說。
全球碳計劃2022年發布的數據顯示,加拿大、德國2021全年與(yu) 能源相關(guan) 的二氧化碳排放量分別為(wei) 5.46億(yi) 噸和6.74億(yi) 噸,其中,德國居全球第七位。
“長期以來,林火對森林生態係統的影響相對穩定。”劉誌華解釋道,因為(wei) 生態係統火燒後可以在一定時間內(nei) 恢複,林火帶來的碳排放影響在一段時間內(nei) 可以被重新吸收。
為(wei) 什麽(me) 今年加拿大林火備受關(guan) 注?“在氣候變暖背景下,全球森林火情形勢嚴(yan) 峻,森林火災頻繁發生,加拿大蔓延的林火帶來的碳排放影響可能需要更長時間才能得到恢複。”劉誌華表示,林火已成為(wei) 不容忽視的碳排放源。
“據有關(guan) 研究,2021年北美和歐亞(ya) 大陸高緯度林火向大氣中釋放近17.6億(yi) 噸二氧化碳。這一數字比2000~2020年同區域林火的年均二氧化碳排放量高1.5倍。”劉誌華預計,2023年很可能達到新高。此外,高緯度地區林火將加速永久凍土層中碳的集中釋放,進一步加速全球變暖。
如何才能預防森林火災
曆史數據顯示,自21世紀以來,隨著氣候變暖加劇以及人類活動影響,林火發生規模和頻次呈擴增趨勢。
近年來,極端森林火災事件頻發,包括2019年亞(ya) 馬遜林火、2019~2020年澳大利亞(ya) 林火、2022年西伯利亞(ya) 林火和今年加拿大林火等。
“林火如何才能得到有效控製呢?”麵對記者的提問,劉誌華說,“主要控製手段是早發現早滅火,一旦火勢蔓延,轉化為(wei) 樹冠火,是很難控製的。”
劉誌華介紹,森林火災通常可分為(wei) 地表火、樹冠火和地下火三類。其中,地表火燃燒的是林地表麵的枯枝落葉以及雜草灌木,屬於(yu) 低強度火。具有超強破壞力的通常為(wei) 高強度的樹冠火,可以燒毀森林、燒死大多數或全部動植物及微生物。
“雖然森林火災很難控製,但是可以采取有效手段預防林火發生。”沈陽生態所所長朱教君長期從(cong) 事森林生態學研究,他告訴《中國科學報》,“如果林內(nei) 可燃物減少到一定程度,或含水量足夠高,林火很難燒起來。因此,在林火高發地,應積極控製林內(nei) 可燃物,比如將可能引發林火的可燃物及時移除,用以生產(chan) 不易分解的生物炭,既可減少火災,又可增加碳匯。”
朱教君認為(wei) ,樹種不同,抵抗或引發林火的可能性也不同。因此,可以考慮調整森林的樹種組成,形成具有抵抗林火的森林帶,構築天然的“綠色防火道”。
盡管麵臨(lin) 自然因素和社會(hui) 因素疊加的嚴(yan) 峻挑戰,在多方共同努力下,我國森林草原防火工作仍取得長足發展,火災綜合防控能力顯著提升。國家森林草原防滅火指揮部辦公室主任、國家林業(ye) 和草原局副局長張永利以森林火災為(wei) 例介紹,2021年、2022年連續兩(liang) 年火災起數和受害森林麵積持續保持在曆史性低位。
近日,中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發的《關(guan) 於(yu) 全麵加強新形勢下森林草原防滅火工作的意見》明確提出“預防為(wei) 主、防救結合”,體(ti) 現了黨(dang) 中央、國務院化解重大森林草原火災風險、全力維護人民群眾(zhong) 生命財產(chan) 安全和生態安全的決(jue) 心。
朱教君建議,針對極端林火預測和防控的世界性難題,應組織科研人員進一步研究構建我國森林林火風險識別、預警預測和防控技術體(ti) 係,並加強林火過程碳排放研究,建立更加科學、全麵、自主可控的碳核算體(ti) 係。
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