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　　自2000年以來，北方野火二氧化碳排放呈現上升態勢，甚至在2021年創造了世紀新高——

　　野火對全球變暖有何影響

　　光明日報記者 鄧暉光明日報通訊員 葉思佳

　　3月23日，是第63個(ge) “世界氣象日”。目前“低碳”“雙碳”已成為(wei) 全球可持續發展的重要內(nei) 在要求。但你知道嗎，影響全球氣候變暖的重要因素，除了廣受關(guan) 注的人為(wei) 活動和工業(ye) 生產(chan) ，還有另一個(ge) 極易讓人忽略的因素——野火。

　　近日，清華大學深圳國際研究生院鄭博團隊攜手清華大學地球係統科學係張強團隊以及十餘(yu) 名海內(nei) 外科研合作者，向世界揭示了這一氣候“隱形殺手”的神秘麵紗。研究發現，全球變暖背景下土壤水分虧(kui) 缺加劇，北半球中高緯地區（北緯50°以北）極端幹旱事件顯著增加，使得該區域逐漸成為(wei) 全球野火活動及碳排放的熱點地區。2021年北方森林野火二氧化碳排放創曆史新高，占當年全球野火碳排放量的23%，而20年前這一比例通常僅(jin) 為(wei) 10%左右。

　　上述研究成果於(yu) 近日發表在《科學》期刊上，並被遴選為(wei) 當期的亮點研究。“它作為(wei) 一個(ge) 生動的案例，提醒人們(men) 注意高北緯地區不斷變化的環境，以及氣候-碳循環正反饋在破壞該地區碳儲(chu) 存穩定方麵可能發揮的巨大作用。”該刊一位國際審稿人說。

　　野火，即自然條件下發生的森林、草原火災，是全球碳循環的重要組成部分，每年向大氣中排放約2GtC（即2萬(wan) 億(yi) 千克碳）。野火過後，植被重新生長，可以將其燃燒過程中釋放的碳完全和部分吸收，形成碳循環。

　　“野火碳排放是全球碳循環的重要組成部分，每年全球野火碳排放約相當於(yu) 人為(wei) 源碳排放的20%。其中森林火災在野火碳排放中尤為(wei) 重要。”論文共同作者、清華大學碳中和研究院院長、深圳國際研究生院環境與(yu) 生態研究院院長賀克斌院士介紹，如果野火侵入了泥炭地、森林等富含碳、具有較強碳匯功能的生態係統，不僅(jin) 直接產(chan) 生大量的碳排放，還會(hui) 導致泥炭地大火、毀林、森林退化等嚴(yan) 重自然災害，甚至會(hui) 阻礙生態係統的迅速恢複與(yu) 重建，削弱陸地生態係統的碳匯能力，使野火燃燒過程釋放的碳難以被完全吸收。極端野火不僅(jin) 會(hui) 破壞生態係統和生物多樣性，還向大氣中釋放大量有害汙染物和溫室氣體(ti) ，將對全球氣候與(yu) 人類健康產(chan) 生不利影響。

　　在全球氣候變暖的趨勢中，植被茂盛生長，相當於(yu) 為(wei) 自然儲(chu) 存了更多“燃料”。與(yu) 此同時，氣候變暖會(hui) 加劇北方地區的幹旱程度，土壤中的水分進一步減少，高溫熱浪等一係列問題將自然界中儲(chu) 存的“燃料”變得異常幹燥，導致北半球中高緯地區的野火發生風險增加。同時，釋放的二氧化碳則將進一步推動全球變暖，二者從(cong) 而形成氣候變暖-野火排放之間的正反饋，相關(guan) 風險因素也將會(hui) 進一步增多。

　　“隨著氣候變暖的進一步加劇，這顆‘碳炸彈’不知道什麽(me) 時候可能會(hui) 爆炸，它的嚴(yan) 峻程度不可小覷。”研究團隊表示。

　　正是由於(yu) 野火的極大破壞力，加之近幾年來美國、澳大利亞(ya) 以及歐洲等國家和地區的極端森林野火現象屢見不鮮，如今，野火已然成為(wei) 全球氣候變化及相關(guan) 環境影響研究的重要議題之一。

　　鄭博介紹，目前有關(guan) 野火排放定量研究主要通過衛星觀察野火燃燒麵積或輻射功率，結合生物量、排放因子等參數計算碳的釋放量：“但這套方法的局限性在於(yu) ，有時可能無法精確監測到麵積過小的火點或者悶燃等現象，以及生物量、排放因子等數據均存在不確定性。”

　　如何準確、及時地追蹤全球野火排放？

　　鄭博團隊創新性地提出一種監測方法——利用一氧化碳衛星遙感數據反演全球野火二氧化碳排放，基於(yu) 一氧化碳排放反演數據重構野火燃燒效率的時空動態變化，實現了對野火燃燒狀態與(yu) 二氧化碳排放的高精度動態監測。在這一新方法的基礎上，團隊進一步自主研製了全球野火碳排放近實時量化追蹤係統，減少野火碳排放監測的滯後性並提高數據準確性。

　　利用這種全新的監測方法，研究人員發現，原本受火災幹擾較少的地帶受野火的影響程度卻在“暴漲”。自2000年以來，北方野火二氧化碳排放呈現上升態勢，甚至在2021年創造了世紀新高，高達17.6億(yi) 噸——這相當於(yu) 2021年全球野火碳排放總量的23%，比20年前高出一倍還多。

　　鄭博表示，因為(wei) 擁有豐(feng) 富的熱帶雨林和生物多樣性，以往有關(guan) 森林野火的研究多側(ce) 重於(yu) 赤道地區，比如亞(ya) 馬遜、非洲等地。然而，上述研究卻發現，以往受到廣泛關(guan) 注的赤道地區，其野火燃燒及碳排放量呈現出了下降趨勢，年際振幅小於(yu) 北方野火2021年排放異常高值，2021年排放量與(yu) 多年平均水平相當。而在以往較少發生火災的高緯度寒帶森林，研究團隊卻發現了野火活動開始“入侵”的明顯跡象。

　　“以往北方野火碳排放主要集中於(yu) 北緯50°到60°之間，而近年來野火排放增長趨勢卻在北緯60°到70°的高緯地帶更為(wei) 迅猛。”鄭博表示，相較於(yu) 2000年至2020年這20年間的平均值，該區域僅(jin) 2021年這一年的野火碳排放就增加了300%以上。北方野火碳排放的時空分布格局正在產(chan) 生劇烈變化，北方森林碳匯麵臨(lin) 嚴(yan) 重威脅。

　　為(wei) 什麽(me) 以往受火災幹擾較少的中高緯度地帶，受野火的影響卻增加了？

　　研究表明，北半球高緯度地區野火碳排放的增長，主要發生在森林覆蓋率較高的地區。北方寒帶森林土壤中富含有機碳，當野火發生時，地上的植被和有機土壤同時燃燒，碳釋放量巨大。研究還指出，土壤水分虧(kui) 缺加劇是北方野火燃燒增加的重要驅動力，野火向高緯度寒帶森林的擴張與(yu) 土壤水分虧(kui) 缺程度的加劇密切相關(guan) ，2021年的極端幹旱與(yu) 熱浪共同助推了這一年的野火燃燒與(yu) 碳排放打破曆史紀錄。而在北極加速變暖的趨勢下，未來北半球高緯度地區的高溫熱浪和幹旱可能會(hui) 更加頻繁地發生。野火發生的頻率和強度在未來可能持續增加，釋放的二氧化碳則又將進一步推動全球變暖，由此形成氣候變暖-野火排放之間的正反饋。

　　“這項研究給社會(hui) 提前敲響警鍾，倡議世界各國積極采取措施進行野火風險預測和評估，盡早采取政策幹預。”研究團隊建議，未來應當加大對北方森林野火發生風險及生態環境影響的關(guan) 注，建立野火排放動態監測與(yu) 生態環境影響評估係統，預報野火發生風險、預警野火汙染危害、監測野火排放通量、評估火後生態恢複與(yu) 重建，為(wei) 製定科學有效的野火管理與(yu) 調控政策提供支撐。

　　《光明日報》（ 2023年03月23日 08版）