今年,加拿大遭遇史无前例的森林火灾。北京时间7月27日,中国科学院沈阳应用生态所研究员刘志华、大气物理所副研究员王哲在接受媒体采访时表示,截至当地时间7月26日,加拿大林火的二氧化碳排放量已超10亿吨。
刘志华说,加拿大林火排放的二氧化碳、甲烷和氧化亚氮等温室气体,对全球气候变暖造成不可忽视的影响,已发展为全球性环境事件。
![当地时间2023年7月2日,加拿大不列颠哥伦比亚省圣约翰堡北部,唐尼溪野火的火焰沿着山脊燃烧。图/视觉中国](http://k.sinaimg.cn/n/sinakd20230727s/128/w2048h1280/20230727/ef7e-3fe0a43e1e947c6ff6f4510d0ede426f.jpg/w700d1q75cms.jpg?by=cms_fixed_width)
加拿大累计过火面积超12.1万平方公里
根据加拿大森林消防中心的最新数据,截至当地时间7月26日,加拿大全国累计发生4774处火灾,累计过火面积超12.1万平方公里,超过了韩国国土面积(约10.3万平方公里),是我国2000-2021年累计森林火烧受灾面积的7.5倍。
刘志华介绍,遥感技术是目前估算大尺度林火碳排放的有效手段。本研究开发了一种基于火烧碳释放强度的方法,可快速准确进行林火碳释放的评估。通过排放因子法估算,林火排放的甲烷和氧化亚氮的温室效应相当于1.1亿吨的二氧化碳,加上直接排放的10亿吨二氧化碳,加拿大林火的二氧化碳排放当量约为11.1亿吨,已超过日本2021年全年能源相关的二氧化碳排放量(据国际碳计划的数据,2021年日本全年能源相关的二氧化碳排放量为10.67亿吨,居全球第五位)。
他说,2021年,加拿大与化石能源相关的排放量是5.6亿吨,此次林火造成的排放几乎是化石燃料排放的两倍。此外,加拿大林火约有1/8发生在冻土区,促进了储存在冻土中的甲烷释放。
林火释放PM2.5跨境传输,6月底曾影响我国
除了排放温室气体影响气候外,加拿大林火通过释放PM2.5、PM10、有机气溶胶、黑碳等空气污染物,造成环境影响,损害人体健康。“目前研究认为,林火释放的颗粒物比传统PM2.5对人体的危害更大,可能是2-10倍的影响。”王哲说,林火燃烧会释放更小的颗粒,更容易进入人体肺部和血管,影响呼吸系统和心血管系统。待林火季结束,研究人员将形成更全面的评估。
截至目前,影响较大的跨境传输过程主要有四次,分别为5月17日-26日、6月6日-19日、6月23日-30日和7月15日-20日,均显著降低美国空气质量(达50微克/立方米以上),造成航班取消、学校停课,严重扰乱生产生活秩序。其中,第二次传输过程使纽约市出现1960年以来最严重的污染天气。第三次传输过程使芝加哥6月27日的空气质量指数超标5.6倍。
加拿大林火释放的PM2.5受西风环流及天气动力作用,造成了长距离跨境传输。5月25日到达欧洲斯堪的纳维亚半岛,6月8日扩散至冰岛和格陵兰岛,6月26日波及欧洲大陆。6月27日-30日的大气传输过程对欧洲地区PM2.5的贡献率在5微克/立方米以上。此次传输过程还波及北非和亚洲地区,对我国西部地区PM2.5浓度的贡献约为1-2微克/立方米。
林火对森林生态系统造成严重影响,使其碳汇能力下降
刘志华表示,林火对森林生态系统造成严重影响。快速燃烧的林火,导致植被大量破坏和死亡,不但造成生物多样性损失,还导致动物失去栖息地和食物来源。此外,林火还会破坏植被覆盖层,导致土壤表层裸露,从而加剧土壤侵蚀、水土流失和山体滑坡等次生灾害发生频率。
如此大规模林火已经超出了自然变化范围,演变成一种破坏性的灾难。频繁、严重的火烧不但快速消耗植被和土壤中的碳储量,也会改变森林的自然演替,使生态系统退化为灌木或草地,严重降低生态系统的碳汇功能。因此,大规模森林火灾破坏了生态系统的平衡,而非传统认识的生态干扰过程。
近年来,随着气候变暖和人类活动影响不断加剧,极端林火频繁发生。例如,2019年亚马逊林火,10个月过火面积超9万平方公里;2019-2020年澳大利亚大火,一年间过火面积24.3万平方公里。林火传播的三个要素是高温、干旱和强风,其中强风影响最大。加拿大的火烧季节通常将持续到10月份,此次林火火势有可能继续蔓延,灾害规模还会进一步扩大,刷新该国的历史纪录。
“陆地生态系统碳汇中,森林生态系统约占80%。如果森林频繁起火,一方面其碳汇能力降低,另一方面也向大气中排放大量二氧化碳,严重影响全球减排目标的实现。”刘志华说。
2000-2021年,我国林火年均二氧化碳排放量约为1500万吨
我国森林面积约为231万平方公里,大概是加拿大森林面积的2/3,森林覆盖率约为24.02%,如此广泛的森林分布给我国森林防火工作带来了巨大挑战。多年来,通过全社会共同努力,我国在林火防控方面积累了丰富的经验,成功降低了林火的发生率和灾害损失,火灾综合防控能力显著提升。
刘志华介绍,大规模林火在学界中被称为极端林火行为,即林火在短时间内传播速度特别快,从地表火演变成树冠火,释放能量特别高。“预防极端林火行为在科学上是一个难题。”他说,森林火灾的发生有两个起火源,其中雷击是自然源,难以控制,可以控制的是人为点燃。我国采取了预防为主、防救结合的方式,在防火季限制人员进山时携带火源,这是减少森林火灾发生的重要手段。
同时,日常的森林管理也需注意可燃物的处理,比如在植树造林时,有意识地种植可燃性比较低的树种,形成天然的防火林带。扑火能力建设也尤为重要,比如在林区设置防火道、瞭望塔等,及时发现并到达起火点把火扑灭。
根据估算,2000-2021年我国林火年均二氧化碳排放量约为1500万吨,仅占全球每年野火排放量的0.2%,展现出中国负责任大国的担当。
新京报记者 张璐
编辑 白爽 校对 赵琳