作者:沈春蕾 高雅丽 来源:中国科学报 发布时间:2023/7/9 12:25:25
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加拿大今年林火二氧化碳排放量已超7.24亿吨

 

加拿大林火中心的数据显示,该国今年已发生近3500起森林火灾。截至7月5日,加拿大森林过火面积已达8.8万平方公里,持续破历史纪录;加拿大全国仍有670处火场在燃烧,其中半数以上处于失控状态。

“我们团队估算,截至7月5日今年加拿大森林火灾带来的二氧化碳排放量已超7.24亿吨,而加拿大2021全年与能源相关的二氧化碳排放量为5.46亿吨。”中国科学院沈阳应用生态研究所(以下简称沈阳生态所)研究员刘志华告诉《中国科学报》。

刘志华主要从事森林火灾研究,他认为,由于厄尔尼诺带来的气候异常,加拿大7月预计将持续目前的高温、干旱等极端天气,如果没有更强有力的灭火措施,加拿大林火面积很可能持续增长,二氧化碳释放量还将继续攀升。

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加拿大魁北克省森林火焰沿着野火边缘向上蔓延。 图片来源:CBS

加拿大的森林“火”了

今年5月以来,加拿大林火持续蔓延,引起国际社会广泛关注。

7月6日,加拿大自然资源部预测,由于高温和干旱,森林火情将持续整个夏天。目前,加拿大所有省份都有地区遭遇干旱,一些地区的旱情正在加剧。加拿大原住民服务局也在当天发消息称,该国今年的森林火灾季比以往都更严重、更具破坏性,全国共有45个原住民社区受到影响。

另据加拿大国内媒体报道,加拿大今年因森林火灾已疏散超过15.5万人,创历史纪录。

刘志华介绍,每年5~10月为加拿大林火活跃期。全球气候变化导致今年北美天气持续高温,其中春季加拿大部分省份气温较往年同期高10~15摄氏度;再加上加拿大寒带森林可燃物积累过多等特征,异常炎热干燥的气候增加了林火发生频率和强度。

“6月中旬,加拿大林火带来的烟雾已随大气环流波及欧洲沿海,甚至到达约7000公里以外的西班牙。”刘志华表示,林火燃烧产生的烟雾对北美以及欧洲造成严重空气污染。

“加拿大林火排放的大量污染物包括黑炭、硝酸盐等,受风向影响可以传输到很远的地方,整个北美都将受到影响,这些污染物还可以通过大西洋西风带直接影响到欧洲。”中国科学院大气物理研究所研究员王自发向《中国科学报》做了进一步解释,他主要从事地球系统模式研究。

林火碳排放量“超”了

根据现有研究,计算林火碳排放量的方法主要有排放因子法、遥感观测法、模型模拟法和监测反演法。

王自发介绍,排放因子法需要根据过火的面积、区域植被密度、森林的结构、燃烧比例、以及不同森林组分的含碳量来计算;监测反演法需要根据监测数据计算排放多少二氧化碳,然后根据周边数据的差异反推出到底扩散了多大范围。

“虽然这些方法各有千秋,但过火面积比重、过火区域植被密度目前尚不能准确掌握,另外森林结构、燃烧比例也是不一样的。”王自发说,用不同方法进行估算存在一定差异。

为此,中国科学院组织专家进行综合会商研判,最终选取了沈阳生态所开发的“模型模拟+遥感观测”估算方法。

加拿大火烧面积的累计图。 刘志华供图


“该方法的基本原理是基于遥感逐日观测到的火烧面积等数据,计算林火碳排放强度,模拟得出林火累计碳排放量,较好地兼顾了时效性和准确性。”刘志华告诉记者。

“利用上述方法,我们估算出截至7月5日加拿大今年森林火灾带来的二氧化碳排放量已超7.24亿吨,高于国际权威机构哥白尼大气监测服务的测算值约7%。”刘志华说。

全球碳计划2022年发布的数据显示,加拿大、德国2021全年与能源相关的二氧化碳排放量分别为5.46亿吨和6.74亿吨,其中,德国居全球第七位。

“长期以来,林火对森林生态系统的影响相对稳定。”刘志华解释道,因为生态系统火烧后可以在一定时间内恢复,林火带来的碳排放影响在一段时间内可以被重新吸收。

为什么今年加拿大林火备受关注?“在气候变暖背景下,全球森林火情形势严峻,森林火灾频繁发生,加拿大蔓延的林火带来的碳排放影响可能需要更长时间才能得到恢复。”刘志华表示,林火已成为不容忽视的碳排放源。

“据有关研究,2021年北美和欧亚大陆高纬度林火向大气中释放近17.6亿吨二氧化碳。这一数字比2000~2020年同区域林火的年均二氧化碳排放量高1.5倍。”刘志华预计,2023年很可能达到新高。此外,高纬度地区林火将加速永久冻土层中碳的集中释放,进一步加速全球变暖。

如何才能预防森林火灾

历史数据显示,自21世纪以来,随着气候变暖加剧以及人类活动影响,林火发生规模和频次呈扩增趋势。

近年来,极端森林火灾事件频发,包括2019年亚马逊林火、2019~2020年澳大利亚林火、2022年西伯利亚林火和今年加拿大林火等。

“林火如何才能得到有效控制呢?”面对记者的提问,刘志华说,“主要控制手段是早发现早灭火,一旦火势蔓延,转化为树冠火,是很难控制的。”

刘志华介绍,森林火灾通常可分为地表火、树冠火和地下火三类。其中,地表火燃烧的是林地表面的枯枝落叶以及杂草灌木,属于低强度火。具有超强破坏力的通常为高强度的树冠火,可以烧毁森林、烧死大多数或全部动植物及微生物。

“虽然森林火灾很难控制,但是可以采取有效手段预防林火发生。”沈阳生态所所长朱教君长期从事森林生态学研究,他告诉《中国科学报》,“如果林内可燃物减少到一定程度,或含水量足够高,林火很难烧起来。因此,在林火高发地,应积极控制林内可燃物,比如将可能引发林火的可燃物及时移除,用以生产不易分解的生物炭,既可减少火灾,又可增加碳汇。”

朱教君认为,树种不同,抵抗或引发林火的可能性也不同。因此,可以考虑调整森林的树种组成,形成具有抵抗林火的森林带,构筑天然的“绿色防火道”。

尽管面临自然因素和社会因素叠加的严峻挑战,在多方共同努力下,我国森林草原防火工作仍取得长足发展,火灾综合防控能力显著提升。国家森林草原防灭火指挥部办公室主任、国家林业和草原局副局长张永利以森林火灾为例介绍,2021年、2022年连续两年火灾起数和受害森林面积持续保持在历史性低位。

近日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于全面加强新形势下森林草原防灭火工作的意见》明确提出“预防为主、防救结合”,体现了党中央、国务院化解重大森林草原火灾风险、全力维护人民群众生命财产安全和生态安全的决心。

朱教君建议,针对极端林火预测和防控的世界性难题,应组织科研人员进一步研究构建我国森林林火风险识别、预警预测和防控技术体系,并加强林火过程碳排放研究,建立更加科学、全面、自主可控的碳核算体系。

 
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