2023/04/14 野火正在將世界上最大的森林生態系統從碳匯變成淨排放者

野火正在將世界上最大的森林生態系統從碳匯變成淨排放者
Extreme wildfires are turning the world's largest forest ecosystem from carbon sink into net-emitter
發表日期：2023-3-6
作者：Tadas Nikonovas and Stefan H Doerr, The Conversation；翻譯：思維環境科技有限公司；校稿：古蔚辰
引用來源：https://phys.org/news/2023-03-extreme-wildfires-world-largest-forest.html
 
北半球廣闊的森林從挪威斯堪地那維亞半島延伸到西伯利亞、阿拉斯加和加拿大，覆蓋了全世界十分之一的土地，並擁有三分之一的土地碳匯，主要儲存在富含有機物的土壤和樹木中。現在，《科學》期刊上的一項新研究提供了進一步的證據，表明北方高緯度地區的野火排放量已經以驚人的速度增加。
在這些森林中，寒冷的天候和濕潤的土壤意味著落下的樹皮、針葉和其他死去的有機物需要花很長時間才能被分解，這使得土壤從上一個冰河末期的冰蓋消退後，在數千年裡積累了碳；從那時起，這些生態系統因為閃電造成的野火而形成。
這些火災將一些儲存在樹木和土壤上層的碳釋放回到大氣中。土壤碳的釋放影響甚遠，這代表著與其他生態系統中類似規模的火災相比，北方森林的火災將釋放10到20倍的碳，在其他生態系統中，火災主要會燒毀植被，而土壤本身不含足夠的碳被釋放回到大氣中。
然而，這些北方森林可能一個世紀只會發生一次火災，有時甚至根本不會發生，這頻率比大多數其他容易發生火災的生態系統還要少，而且在兩次火災發生的間隔內，土壤和樹木中儲存的額外碳通常超過火災造成的損失。在過去的6,000多年裡，碳吸收和釋放這兩者之間的關係相當穩定，因此北方森林是全球重要的森林碳匯。
但在北半球高緯度地區，因為全球暖化威脅到生態平衡的情形尤其明顯。氣溫上升延長了火災季節，增加了野火發生的頻率和嚴重程度，而且越來越多的證據表明，隨著火災發生時間的間隔縮短，北方森林有機土壤釋放的碳超過了生態系統可以重新吸收的量。
 
衛星可以偵測野火所排放的氣體
《科學》期刊最新研究發現，在中國的研究人員利用對偵測野火的衛星來尋找一氧化碳，雖然肉眼看不見但在某些紅外線波長下可以看見。一氧化碳本身並不是一種溫室氣體，但如果你知道它的含量，就可以推斷出野火濃煙中二氧化碳的含量。
這與當前採用的傳統野火排放模型形成對比，也透過使用衛星紀錄火災或燃燒區域的前後圖像，並將一系列假設考慮在內，這些假設通常包括會損害多少植被，以及不同類型植被和土壤被燒毀的碳排放量。
雖然這種新型偵測一氧化碳的方法有著不確定性，但能對野火排放量進行更直接的估計，還有可能讓我們更詳細地了解不同生態系統之間發生野火時的碳排放差異。
 
急劇增加
這項新研究表明，在過去二十年中，北方火災造成的碳排放量顯著增加。2021年的情況尤為引人關注，當時佔全球植被發生火災機率的23%達到破紀錄水平，是正常年份碳排放量的兩倍多。
如果這種情況繼續下去，北方森林可能很快就會成為全球生物質燃燒排放的主要來源，在全球方面將會超過熱帶泥炭地的火災發生情況，例如2015年發生在印尼的火災，並進一步增加對於「火、碳、氣候暖化」的反饋。
北美、北歐和亞洲同時出現炎熱乾燥的天氣，這使得2021年的火災季節變得尤為極端，這種天氣模式變得更加頻繁確實會導致北方地區發生更多火災，這些森林可能會達到「引發野火的臨界點」。2014年發生在加拿大西北部的極端火災研究表明，一些地區已從碳匯變成淨排放區。這項涵蓋整個北方生物群的新研究發現，從西伯利亞到加拿大的生態系統都正在迅速接近這個臨界點。