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为什么北极也在燃烧?

为什么北极也在燃烧?

时间:2023-07-16 01:00:54 来源:网络整理 作者:bianji123

我们知道北极正在融化,但事实上,北极也在燃烧。 那里的野火可能会改变全球变暖的速度和程度,影响我们所有人。

我们正在目睹北极的变化:冰盖正在融化,林木线正在向北移动,饥饿的北极熊正在城市中漫步。 由于气候变化,北极变暖的速度是地球其他地区的两倍,这主要是由百思特网于反照率的变化。 反射阳光的冰雪数量正在减少,取而代之的是吸收阳光的海洋和土壤。 这就形成了一个危险的正反馈循环,热量不断上升,带来更多的热量。

现在,北极不仅失去了冰盖,而且还着火了。

西伯利亚的巨大森林大火已经燃烧了三个多月,产生的火山灰相当于整个欧盟的总和。 超过400万公顷的西伯利亚针叶林被大火吞噬,俄罗斯军队也已部署扑救。 浓烟不仅充满了西伯利亚,还蔓延到了阿拉斯加等地。 此外,格陵兰岛、阿拉斯加和加拿大的北方森林正在发生火灾。

美国蒙大拿大学火灾生态学家菲利普伊格拉表示,虽然很多人对北极圈熊熊大火的照片感到震惊,但这并不奇怪。 这是多年来人们一直预测的事情,”他说。

2016 年,伊格拉团队根据复杂的计算机模型预测,到 2100 年,北方森林和北极苔原的火灾将增加四倍。他指出,一个关键的转折点是 30 年来 7 月平均气温为 13.4 摄氏度。 1971 年至 2000 年间,阿拉斯加的大部分苔原接近了这个危险的阈值,对变暖变得特别敏感。 伊格拉说,随着未来几十年气候持续变暖,接近或高于这一临界点的地区数量可能会增加。

“在环北极地区,我们得到的重要信息是,苔原燃烧有不同的阈值,就像二元开关一样,”这种阈值关系是北极如此敏感的部分原因:有些地区仍然低于该阈值阈值,远离我们的火灾活动雷达,然后,温度突然变化就会开始燃烧。

火是许多生态系统的自然组成部分,包括北极。 火灾促进生物多样性和养分循环。 然而,在北极看到如此规模的火灾是前所未有的,也是极不寻常的。 “这表明我们人类正在破坏这个系统,而改变全球气候对这个系统来说是一个非常大的冲击。

热量增加是火灾爆发的部分原因,火灾会使土壤干燥并导致永久冻土融化。 但还有更令人惊讶的原因,例如气候变暖会导致更多的雷击,从而导致更多的森林火灾。

缓慢燃烧

伍兹霍尔研究中心的科学家说:“今年在阿拉斯加炎热、烟雾弥漫的夏天工作,你可以真正感受到该地区多个地点火灾的影响。” 许多年前发生的火灾的长期影响。 我们在地面上行走,由于先前火灾导致的永久冻土融化,地面正在塌陷。”伍兹霍尔研究中心,一家位于马萨诸塞州的研究机构,专注于气候变化科学和解决方百思特网案的研究。

如果永久冻土层的崩塌还不够令人惊讶的话,今年夏天,还有更令人震惊的事情发生。

火灾正在影响北极的整个生态系统。 空气被污染,局部干旱正在发生,作为回应,新的植物和树木组合开始在意想不到的地方生长。 去年的一份报告发现,北极变暖以及随之而来的植被变化导致驯鹿数量减少了一半,因为这些动物无法找到正常的食物来源——地衣。

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北极的火灾也对全球气候产生巨大影响。 北方森林和北极苔原覆盖了全球陆地表面的 33%,估计拥有世界土壤碳的 50%——比世界上所有植被中储存的碳还要多,相当于大气中的碳量。

由于北极的气候非常寒冷,微生物的生长和分解速度比热带地区慢得多,因此碳被储存在永久冻土中,而不是通过植被重新生长到营养循环中。 换句话说,如果森林被烧毁,苔原融化,大气中的碳含量将急剧增加,即使全球最协调的减排努力也将付诸东流。

北极是一个巨大的全球冰箱,储存着大气中的碳。 现在就像坚硬的土地变成了一大片泥沼。 多年来,北极地区的人们记录了无数房屋倾斜和道路损坏的情况。

我们现在看到的是,曾经坚实的土地正在燃烧。 泥炭地火灾主要采取阴燃无焰燃烧的形式,它以每周约半米的速度非常缓慢地穿过落叶层,而不是森林火灾每小时 10 公里的速度。

这些是缓慢移动的火种,可以穿过苔藓、树叶生物量和落在森林地面上的其他物体。

这些缓慢燃烧的火焰不仅比雷击火焰更容易产生,而且在寒冷和潮湿的环境中持续时间更长,因为泥炭含有大量的易燃气体——甲烷。 随着气候变暖,北极的土壤和泥炭逐渐干燥,使得发生火灾的可能性迅速上升。

根据 2015 年的一篇研究论文,这场闷烧实际上对全球气候构成了更大的威胁。 它们燃烧的时间更长,因此可以将热量更深入地传递到土壤和永久冻土中,总体消耗的富碳燃料是普通火灾的两倍。

不幸的是,你既不能派出装满水的轰炸机来灭火,也不能派出阻燃剂来应对这些大规模的阴燃事件。 更令人不安的是,雨水发挥的作用也很有限。 你需要大量的降水才能消灭它们,但是当只有中等降雨量时,通常会伴随着闪电,而且由于泥炭富含甲烷,闪电会使其着火并炸毁一切,使情况变得更糟。

从汇到源

一项新的研究表明,北方森林通过光合作用从大气中吸收二氧化碳,成为碳汇,最终将通过逐渐干燥和燃烧释放碳而变成碳源。 换句话说,北方森林非但不能遏制气候变化,反而会大大加剧全球变暖。

并非所有土壤碳都会在森林火灾中燃烧。 随着时间的推移,反复发生百思特网火灾后,“遗留碳”会在土壤中积累。 但随着气候变暖加剧,北方丛林大火的规模和严重程度将会增加,这种“遗留碳”将更有可能释放到大气中。

真正的坏消息是,火灾可以穿过地面,进入数千年前从大气中吸收和积累的旧碳层,这才是当 10 万年前的碳释放回大气中时真正的积极反馈。 虽然偶尔发生火灾是北方森林的自然组成部分,但它们并不是北极的常见特征。 然而,在未来,这样的情况可能会变得司空见惯。

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如果想象北极的火灾不足以改变你的心态,也许更大的心理障碍是了解北极的大部分火灾实际上发生在地下。

研究阿拉斯加碳保存的科学家卡莉说:“更好地了解这些生态系统中实际燃烧的物质——地表以下的泥炭、淤泥和土壤——将改变对北极毁灭性火灾的理解。”针叶林。 卡莉是忧思科学家联盟的成员,该联盟是一个成立于 50 年前的非营利组织,旨在利用科学改善人类和地球的健康。

在地表下闷烧的地下火可能会持续整个冬天,并在春天在完全意想不到的地方突然出现。 有些人将此类火灾称为“僵尸火灾”,因为它们“既不死也不活”。

融化的永久冻土、甲烷释放、干燥的泥炭、消失的冰山、阴燃的“僵尸大火”,当然还有气候变暖,所有这些结合在一起,以前所未有的方式改变了北极。

在 2018 年的一项研究中,苏娜塔莉 (Sue ) 描述了 2012 年至 2016 年间在西伯利亚进行的一项田野实验。她和同事不同程度地烧毁了西伯利亚的小片土地,然后观察落叶松幼苗的生长。 到2017年,中度和高度烧焦土地上的落叶松幼苗数量是其他地块的五倍,这意味着新物种将在被森林火灾夷为平地的土地上迅速增加。

这可能意味着北极景观从针叶林转向更像南方的落叶乔木。 在北方森林地区,由于针叶林在火灾后无法恢复,我们看到落叶林在整个景观中蓬勃发展,而定义我们北方森林的标志性结构可能正在发生变化。

全球影响

北极的巨大变化将以多种方式影响整个地球。

“这是一个全球性问题:一个地区的火灾可能会影响世界其他地区的空气质量,”欧洲森林火灾信息系统哥白尼大气监测服务部的高级科学家马克帕林顿说,该系统跟踪和监测空气阿拉斯加的品质。 烟雾是如何飘到五大湖地区的; 加拿大艾伯塔省的大火将欧洲的天空染红; 来自加拿大北极地区的一股烟雾到达了欧洲北极地区; 而这样的例子不胜枚举。

帕林顿说,我们需要观察这些火灾产生的黑色颗粒(烟灰落回地面),以了解它们对全球气候的影响。 如果烟灰沉积在雪和冰原上,就会降低反照率,导致更多的阳光和热量被吸收,从而加剧变暖。 他指出,Cams的一些数据可以解决这个问题,但这还不够。

除了更多的研究之外,我们还能做什么? 我们有可能阻止这些火势蔓延吗? 我们无法阻止未来发生这样的火灾,就像试图阻止飓风一样。

即使扑灭个别火灾也可能具有挑战性,因为北极地区如此偏远、广阔,基础设施很少。 但专家表示,并不是所有的火灾都需要扑灭,我们的注意力应该转移到其他地方。 我们用这笔钱来扑灭北方的每一场火灾是不可行的,我们能做的最重要的事情是全面减缓气候变化,而做到这一点的机会不是15年或10年,而是现在。 (任天)

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