多年凍土碳排放與野火之間關聯性獲揭示

科技日報訊 （記者李麗雲）受氣候變暖影響，全球野火頻發。衞星影像顯示，我國東北小興安嶺多年凍土區每年春季都會發生小規模、大面積野火。科技日報記者近日從東北林業大學獲悉，該校寒區科學與工程研究院單煒教授團隊近期在國際期刊《可持續發展》連發兩篇文章，進一步闡釋了多年凍土退化過程野火發生機制，揭示了多年凍土碳排放與野火之間的關聯性。

該團隊通過長期監測歐亞大陸多年凍土區南緣的小興安嶺西北段大氣甲烷濃度、空氣温度、土壤温度、地表淺層孔隙水壓力等數據變化，結合衞星遙感數據分析多年凍土、地質甲烷與春季野火之間時空關聯性，並通過室內氣固摩擦試驗，揭示凍土退化區地質甲烷排放過程引發野火內在機制，建立了東北多年凍土區“閃電—野火—植被”反饋模型。

研究結果表明，研究區野火火燒跡地分佈與多年凍土在空間分佈上具有高度一致性，春季融雪期野火頻繁發生，火點個數隨時間變化規律與甲烷濃度變化規律一致，面積較大的不連續多年凍土地塊更容易反覆發生野火。

研究稱，多年凍土中的甲烷水合物解凍為甲烷氣體，在温度和壓力梯度作用下迅速排放，與土壤、地表植物凋落物及水蒸氣等摩擦將加速大氣對流，並在地表產生靜電和大氣放電現象，由此點燃地表和近地表可燃物，如甲烷氣體和植物凋落物，進而增加野火發生和蔓延風險。

隨着全球氣候變暖，中國東北多年凍土將持續退化，迫切需要將多年凍土融化、北方野火與碳組分相互影響納入區域碳循環研究之中。單煒教授團隊研究有助於理解凍土區土壤碳、野火和氣候三者間的互饋機制，為凍土區碳循環研究提供全新思路和視角，對制定科學合理的林火管理策略具有重要意義。