西伯利亞的大火已經燒到凍原了_風聞
b卡b刷拉卡-2020-07-08 20:04
來源 | 國家地理中文網
譯者 | 陌上花開

雅庫特中部,森林大火在燃燒,這裏是俄羅斯最寒冷的地區之一,森林覆蓋率超過83%;今年的夏季大火竟然能在北部如此之遠的地方燒起來,科學家對此感到震驚。圖源:YEVGENY SOFRONEYEV, TASS/GETTY IMAGES
幾個月來,由於持續日照加上氣候變化的影響,西伯利亞一直處於酷熱之中。6月份,北極氣温飆升至38℃。高温還引起了大規模的野火爆發,包括凍土帶上的大火,往常冰凍的土壤今年可能融凍。
在寒冷潮濕的凍原(又稱苔原)地區發生的這一連串火災給生態學家和氣候科學家敲響了警鐘,他們擔心這是北極正在經歷快速變化的另一個信號,可能會在當地甚至全球引發連鎖反應。
如果火災在西伯利亞的逐漸融化凍土帶成為常態,就可能會急劇重塑整個生態系統,導致新的物種佔領該地。也許還會引發更多的火災。大火本身也可能加劇全球變暖,因為它會燒到土壤深處,並釋放出數百年來積累在地下的冰凍有機物中的碳。
“這還不足以對氣候變化造成巨大影響,”倫敦經濟學院的環境地理學家Thomas Smith説道,他一直在密切追蹤西伯利亞大火。“但這肯定是一個跡象,表明了一些不同尋常的事正在發生。”
更多的大火

從太空觀測到的西伯利亞凍原大火。圖源:JOSHUA STEVENS, NASA EARTH OBSERVATORY
歐洲中期天氣預報中心的資深科學家Mark Parrington表示,6月中旬前後,大火開始在西伯利亞蔓延。“火災輻射率”(fire radiative power)的每日水平是衡量火災熱量輸出的一個指標,今年的數值堪比2019年(另一個極端火災年份),遠遠超過了至少自2003年以來的數值。俄羅斯林業局估計,在西伯利亞東部的薩哈共和國、楚科齊和馬加丹地區,數萬平方公里的土地已經被大火吞噬。
今年的大火火勢猛烈,過火範圍廣泛,而且蔓延到了如此之北的地區,連凍原帶也被燒着了,這些都讓科學家們倍感震驚。Smith一直在利用土地覆蓋圖和衞星數據進行火災的追蹤調查。他發現,除了北方針葉林多次遭大火燒燬之外,更北邊的凍土帶和碳含量豐富的泥炭地也遭遇了大火侵襲。在上述所有情況中,正在燃燒的這些生態系統都位於構成永久凍土層(又稱“多年凍土”層)的凍土之上。
雖然凍原火災並非前所未有,科學家們在近十幾年裏記錄了阿拉斯加北坡上的幾起大型火災,但在如此廣闊的地區同時發生這麼多起火災是很不尋常的,Smith説道。
有幾起火災甚至可能創下地理記錄。6月底,歐洲航天局的哨兵2號衞星在北緯73度附近探測到一系列火災——衞星遙感專家Annamaria Luongo稱,這是2003年有記錄以來最北部的火災。最近的一次是6月30日由哨兵2號衞星發現的,它在距離拉普捷夫海(北冰洋的一部分)海岸只有幾公里的地方突然爆發。
“當我看到拉普捷夫海灣以南10公里處燃燒的大火時,我有點震驚,因為那裏就像是世界上的海冰工廠,”俄亥俄州邁阿密大學的火災研究員Jessica McCarty説道。“當我還是一名本科生時,開始學習火災科學,如果當時有人告訴我,我要學習格陵蘭島和北極的火災動態時,我肯定會嘲笑他們。”
高温是引發這些火災的根本原因。自去年12月以來,西伯利亞的氣温一直遠高於正常水平,因為該地區上空持續存在一道高壓脊,從而產生了日照充足的温暖天氣,積雪也提早融化了。6月中旬,西伯利亞的Verkhoyansk鎮的氣温達到38℃,創下了該地區的高温紀錄,從那以後,熱度略有下降,但遠沒有消失:同一天,拉普特夫海邊發生了一場大火,該地區的氣温達到了34.4℃。
“對我來説真正令人震驚的是,幾個月以來,相對於往年的平均氣温的來説,温度竟高出這麼多,”科羅拉多州立大學的氣候科學家Zack Labe説道。

西伯利亞南部的一個社區被大火燒焦,新西伯利亞地區有數百個社區被大火燒燬。圖源:KIRILL KUKHMAR, TASS/GETTY IMAGES
所有這些都是在長期的、氣候變化驅動的變暖趨勢下發生的,這導致北極升温速度是全球平均速度的兩倍多。
McCarty認為,炎熱、乾燥的天氣可能使凍土帶的植被幹枯。Smith懷疑,最近的高温也導致了凍土層深處的一些物質解凍,其中包括多年凍土層上的一個季節性解凍的“融凍層”。他説:“熱浪真的讓一切都乾燥到了可以燃燒的程度。”
釋放碳
北極科學家們最關心的一個問題是,其中一些火災不僅在凍土帶表面燃燒,而且會透過數百年來積累下來的富含碳的有機質層深入到土壤中。
“從凍土帶大小和温度來看,我認為它肯定會被燒燬,”美國航空航天研究所副研究員、西伯利亞野火研究專家Amber Soja説道。隨着大火吞噬地下,導致氣候變暖的温室氣體也會被釋放到大氣中,最終引發了北極變暖和永久凍土融化速度的加劇。更直接的是,地面火災釋放出的熱量,可以推動永久凍土層的進一步融化和燃燒,Soja説。
雖然目前還不清楚今年的火災共釋放了多少碳,也不清楚有多少永久凍土層因火災而融化,但科學家們正在努力解決這些謎團。從長遠來看,大火還可能通過清除充當隔熱屏障的上層土壤而使永久凍土退化,這一過程在北方針葉林中已有詳細記載。永久凍土層的退化會導致地面崩塌,融化的冰層會在地表形成湖泊,這是科學家們在2007年阿拉斯加北坡凍土帶的一場大火後觀察到的。
另一個重要問題是,這些大火是如何改變北極脆弱的生態平衡的 。Soja説,嚴重燒焦的北方針葉林有時會變成“火成凍原(pyrogenic tundra)”,因為大火燒光了樹木,燒燬了儲存在土壤中的種子,野草就會取而代之。與此同時,在已經是凍原的土地上發生的火災,有時會更利於灌木生根,從而使苔原景觀變暗,吸收更多的熱量,長此以往,導致火災更易發生。由於氣候變化,林木線不斷向北蔓延,更多的火種被移到了北極。
“在生態方面,我不知道會發生什麼,”Soja説。“這是相當遙遠的北方。我認為火災已經造成了不可估量的損害,可能需要很長時間才能恢復,也可能根本恢復不了。”