野火将使加拿大今年的气候排放量增加一倍
早期估计火灾释放的碳远远超过 2021 年国家总排放量,火灾季节尚未结束
文章作者:
丹妮尔·博乔夫
发布于 2023 年 7 月 26 日 • 最后更新于 22 分钟前 • 阅读时间 7 分钟
一位花了三十年时间测量森林碳足迹的政府高级科学家表示,当最终统计加拿大 2023 年野火释放的温室气体时,它们将至少是该国所有其他经济部门排放量总和的两倍。
加拿大自然资源部高级研究科学家沃纳·库尔兹 (Werner Kurz) 表示,2023 年的排放量与往年相比“超标”。库尔兹的团队帮助为加拿大林业部门创建了碳预算模型,世界各地的政府和科学家都在使用该模型。
完整的估算要到 2025 年才会公布。但库尔兹表示,截至 7 月 18 日,初步估计表明,迄今为止,加拿大管理和非管理森林的火灾已释放出约 14.2 亿吨二氧化碳当量 (CO2e)。相比之下,2021 年,即可获得全年数据的最后一年,该国经济所有其他部门的排放总量为 6.7 亿吨二氧化碳当量。
本季的火灾无论在污染方面还是史无前例的——烟雾笼罩了北美主要城市,导致机场关闭并跨越大西洋到达欧洲——而且烧毁面积也达到了惊人的规模。大约 1170 万公顷的土地已经着火,而且这一数字还在增加,面积比俄亥俄州还要大。
然而,最深远的影响是排放规模,这一影响才刚刚开始被人们所理解。
库尔兹的数字为 14.2 亿吨,其中包括管理和未管理的森林。即使将范围限制在管理森林范围内,燃烧的碳量也比 1990 年以来的几年高出数倍,大致相当于加拿大 2021 年的年排放量。
加拿大广阔的北方森林长期以来一直是吸收导致地球变暖的气体的碳汇。今年,延续最近的趋势,该国管理的森林将成为二氧化碳的来源,释放的量超过其吸收的量。
库尔兹的估计仅涵盖直接排放——即燃烧树木以及土壤内外活的和死的有机物释放的温室气体。但他说,当烧焦树木的死亡残余物在未来几年分解时,将释放大致相同数量的间接排放量。
与此同时,火灾季节刚刚过去一半,而且尚未显示出缓解的迹象。
火灾对环境造成的巨大损失使得尽快扑灭火灾成为全球关注的问题。但在北美高纬度地区,这说起来容易做起来难。
6月初,消防队员开始在横跨艾伯塔省和西北地区边界的伍德布法罗国家公园南部建造一个20英尺宽、8英里长的防火栅。这项任务耗时六天,动用了三台推土机和两台挖掘机。工作人员使用重型设备清除树木,并将五英尺深的有机物质(称为“duff”)刮到裸露的沙子上。这是全国各地正在建造的数百个消防站之一:缓慢、炎热、疲惫的工作。
加拿大公园管理局计划部门负责人凯蒂·埃尔斯沃斯 (Katie Ellsworth) 表示,不到一个月后,火势越过屏障,工作人员返回进行再次尝试,目前部署在伍德布法罗,帮助准备扑救火灾。
她说,通常情况下,这些消防员都会坚守,但这个火灾季节的情况却很少见。“我们正在看着事物燃烧,每本教科书、每一篇 TED 演讲和发表的论文都表明它们不应该燃烧——但它们确实燃烧了。”
埃尔斯沃斯说,火势“非常猛烈,火势蔓延到树冠上,从一个树顶蔓延到另一个树顶”。之前被烧毁的地区——她将其比作旧篝火烧焦、难以点燃的原木——现在又着火了。“我们正在研究 2014 年、2015 年和 2018 年的旧烧毁地区,根据所有说法和我们所知,这些地区应该会减缓火势的蔓延,但它们并没有持续下去。”
专家表示,气候变化正在改变火灾的表现方式,因为长期破纪录的高温、干旱和大风为野火达到异常强度创造了理想的条件。加拿大的大多数疫情都是雷击造成的,而不是篝火或电线火花等可预防的原因(尽管这些情况也会发生)。更强烈的风暴可能意味着一天内会发生更多的雷击,通常会发生在距机场或道路数百甚至数千公里的偏远地区。
世界的寒带地带从北极圈以南开始,形成了一条环绕北半球的广阔地带。它包括湖泊、湿地和其他自然无树的地区,如山顶,但也包括地球上三分之一的森林。在加拿大,四分之三的森林位于寒带地区,面积达3.07亿公顷,比阿根廷的面积还要大。它拥有丰富的生物多样性,拥有加拿大一半的鸟类和林地驯鹿等独特的哺乳动物,也是加拿大许多土著社区的家园。
但这个极其重要的生态系统对世界其他地区使用的一些标准消防措施的反应不佳。例如,与美国西南部的情况不同,那里的火灾经常发生在树木和草地的混合区域,从飞机上滴下的阻燃剂可能无法到达地面上的火焰,因为它被北方树冠下常见的厚厚的灌木丛和较小的树木所捕获。此外,加拿大北部森林中的大多数树木都是针叶树(云杉和松树),并且高度易燃。
它也广阔而遥远。加拿大北部和阿拉斯加的消防工作必然集中在人口稠密地区或拥有关键基础设施的地区,尽可能扑灭火灾,并引导其他可能朝该方向发展的地区。其余的人大多被允许精疲力尽。当这种情况发生时,森林作为碳汇的价值就会转变为碳负债。
准确测量全球野火的全部碳足迹非常棘手。许多变量——包括燃烧的有机物的深度和成分、主要树木的大小和种类以及火灾后森林的情况——使建模成为一个挑战。人类活动,无论是植树、采伐还是控制燃烧,都进一步增加了复杂性,在方程式中去除和增加了碳。
例如,富含碳的泥炭在燃烧时释放的排放量比普通北方森林多约 25%,并且很难扑灭,在地下阴燃并在几个月后重新出现。它还可以容纳更大体积的有机物质,因为它位于地下很深,尽管通常最低的部分不会点燃。
马萨诸塞州法尔茅斯伍德韦尔气候研究中心的副科学家布伦丹·罗杰斯说,在北纬地区,永久冻土融化是野火的另一个连锁反应。永久冻土不会燃烧,因为里面充满了冷冻水,但其顶部的有机物质可以燃烧,从而消除了重要的隔热层,使永久冻土暴露在更多的热量下。“如果没有有机物和植被,永久冻土就不会存在,”他说。“当你把它烧掉时,在火灾后的几年里你往往会得到的是土壤变暖,永久冻土融化,并且你会得到更深的活性层,”这意味着更薄的永久冻土层全年保持冻结状态。
永久冻土融化会释放自己的温室气体,包括甲烷,而永久冻土崩塌会形成湖泊,溶解并释放更多甲烷。与此同时,加拿大大部分地区的泥炭地,包括北方森林和永久冻土带,在火灾后可能会变得更易燃,因为它们更加干燥,他说。
罗杰斯的研究表明,世界大大低估了野火的碳影响。气候轨迹和碳预算基于包括火灾影响的地球系统模型。然而,罗杰斯说,许多全球模型并不包括地表下燃烧的有机物质的直接排放,他的研究表明,这代表了北方森林火灾排放的80%至90%,也不包括火灾对永久冻土的间接影响。他说,因此,包括政府间气候变化专门委员会在内的主要机构的预测“相当保守”。
看看世界可以燃烧的碳量并仍然满足《巴黎协定》的目标,“我们估计,剩余的(碳)预算中的 10% 到 20% 将被不断加剧的火灾和永久冻土融化以及两者之间的相互作用所消耗,”他指的是一篇即将发表的论文的研究结果。
这使得预防野火成为全球的紧迫问题,特别是在大片碳封存地区。通过清除灌木丛、采伐小树或进行控制燃烧,可以减轻森林的燃料负荷,使其更耐火。砍伐树木可以破坏大片森林,形成草地,而高度易燃的树木,如黑云杉,可以用不同的本地树种代替。更多的资源可以集中用于快速扑灭偏远地区的小火,而不是像往常一样让火势蔓延。
不幸的是,这些策略中的大多数大规模部署都非常昂贵,而且随着北方气候变暖,效果也可能降低。
“碳含量或碳排放风险目前并不是确定消防优先事项的标准,”库尔兹说。“在北寒带,人烟稀少,道路很少,机场也很少。只是没有有效灭火的基础设施。因此,虽然从气候角度来看这样做确实很好,但这样做的实际可行性将非常具有挑战性。”
(谷歌翻译:Wildfires are set to double Canada's climate emissions this year)
