加拿大林火中心的數據顯示，該國今年已發(fā)生近3500起森林火災。截至7月5日，加拿大森林過(guò)火面積已達8.8萬(wàn)平方公里，持續破歷史紀錄;加拿大全國仍有670處火場(chǎng)在燃燒，其中半數以上處于失控狀態(tài)。
“我們團隊估算，截至7月5日今年加拿大森林火災帶來(lái)的二氧化碳排放量已超7.24億噸，而加拿大2021全年與能源相關(guān)的二氧化碳排放量為5.46億噸。”中國科學(xué)院沈陽(yáng)應用生態(tài)研究所(以下簡(jiǎn)稱(chēng)沈陽(yáng)生態(tài)所)研究員劉志華告訴《中國科學(xué)報》。
劉志華主要從事森林火災研究，他認為，由于厄爾尼諾帶來(lái)的氣候異常，加拿大7月預計將持續目前的高溫、干旱等極端天氣，如果沒(méi)有更強有力的滅火措施，加拿大林火面積很可能持續增長(cháng)，二氧化碳釋放量還將繼續攀升。
加拿大魁北克省森林火焰沿著(zhù)野火邊緣向上蔓延。圖片來(lái)源：CBS
加拿大的森林“火”了
今年5月以來(lái)，加拿大林火持續蔓延，引起國際社會(huì )廣泛關(guān)注。
7月6日，加拿大自然資源部預測，由于高溫和干旱，森林火情將持續整個(gè)夏天。目前，加拿大所有省份都有地區遭遇干旱，一些地區的旱情正在加劇。加拿大原住民服務(wù)局也在當天發(fā)消息稱(chēng)，該國今年的森林火災季比以往都更嚴重、更具破壞性，全國共有45個(gè)原住民社區受到影響。
另?yè)幽么髧鴥让襟w報道，加拿大今年因森林火災已疏散超過(guò)15.5萬(wàn)人，創(chuàng )歷史紀錄。
劉志華介紹，每年5～10月為加拿大林火活躍期。全球氣候變化導致今年北美天氣持續高溫，其中春季加拿大部分省份氣溫較往年同期高10～15攝氏度;再加上加拿大寒帶森林可燃物積累過(guò)多等特征，異常炎熱干燥的氣候增加了林火發(fā)生頻率和強度。
“6月中旬，加拿大林火帶來(lái)的煙霧已隨大氣環(huán)流波及歐洲沿海，甚至到達約7000公里以外的西班牙。”劉志華表示，林火燃燒產(chǎn)生的煙霧對北美以及歐洲造成嚴重空氣污染。
“加拿大林火排放的大量污染物包括黑炭、硝酸鹽等，受風(fēng)向影響可以傳輸到很遠的地方，整個(gè)北美都將受到影響，這些污染物還可以通過(guò)大西洋西風(fēng)帶直接影響到歐洲。”中國科學(xué)院大氣物理研究所研究員王自發(fā)向《中國科學(xué)報》做了進(jìn)一步解釋?zhuān)饕獜氖碌厍蛳到y模式研究。
林火碳排放量“超”了
根據現有研究，計算林火碳排放量的方法主要有排放因子法、遙感觀(guān)測法、模型模擬法和監測反演法。
王自發(fā)介紹，排放因子法需要根據過(guò)火的面積、區域植被密度、森林的結構、燃燒比例、以及不同森林組分的含碳量來(lái)計算;監測反演法需要根據監測數據計算排放多少二氧化碳，然后根據周邊數據的差異反推出到底擴散了多大范圍。
“雖然這些方法各有千秋，但過(guò)火面積比重、過(guò)火區域植被密度目前尚不能準確掌握，另外森林結構、燃燒比例也是不一樣的。”王自發(fā)說(shuō)，用不同方法進(jìn)行估算存在一定差異。
為此，中國科學(xué)院組織專(zhuān)家進(jìn)行綜合會(huì )商研判，最終選取了沈陽(yáng)生態(tài)所開(kāi)發(fā)的“模型模擬+遙感觀(guān)測”估算方法。
加拿大火燒面積的累計圖。劉志華供圖
“該方法的基本原理是基于遙感逐日觀(guān)測到的火燒面積等數據，計算林火碳排放強度，模擬得出林火累計碳排放量，較好地兼顧了時(shí)效性和準確性。”劉志華告訴記者。
“利用上述方法，我們估算出截至7月5日加拿大今年森林火災帶來(lái)的二氧化碳排放量已超7.24億噸，高于國際權威機構哥白尼大氣監測服務(wù)的測算值約7%。”劉志華說(shuō)。
全球碳計劃2022年發(fā)布的數據顯示，加拿大、德國2021全年與能源相關(guān)的二氧化碳排放量分別為5.46億噸和6.74億噸，其中，德國居全球第七位。
“長(cháng)期以來(lái)，林火對森林生態(tài)系統的影響相對穩定。”劉志華解釋道，因為生態(tài)系統火燒后可以在一定時(shí)間內恢復，林火帶來(lái)的碳排放影響在一段時(shí)間內可以被重新吸收。
為什么今年加拿大林火備受關(guān)注?“在氣候變暖背景下，全球森林火情形勢嚴峻，森林火災頻繁發(fā)生，加拿大蔓延的林火帶來(lái)的碳排放影響可能需要更長(cháng)時(shí)間才能得到恢復。”劉志華表示，林火已成為不容忽視的碳排放源。
“據有關(guān)研究，2021年北美和歐亞大陸高緯度林火向大氣中釋放近17.6億噸二氧化碳。這一數字比2000～2020年同區域林火的年均二氧化碳排放量高1.5倍。”劉志華預計，2023年很可能達到新高。此外，高緯度地區林火將加速永久凍土層中碳的集中釋放，進(jìn)一步加速全球變暖。
如何才能預防森林火災
歷史數據顯示，自21世紀以來(lái)，隨著(zhù)氣候變暖加劇以及人類(lèi)活動(dòng)影響，林火發(fā)生規模和頻次呈擴增趨勢。
近年來(lái)，極端森林火災事件頻發(fā)，包括2019年亞馬遜林火、2019～2020年澳大利亞林火、2022年西伯利亞林火和今年加拿大林火等。
“林火如何才能得到有效控制呢?”面對記者的提問(wèn)，劉志華說(shuō)，“主要控制手段是早發(fā)現早滅火，一旦火勢蔓延，轉化為樹(shù)冠火，是很難控制的。”
劉志華介紹，森林火災通?？煞譃榈乇砘?、樹(shù)冠火和地下火三類(lèi)。其中，地表火燃燒的是林地表面的枯枝落葉以及雜草灌木，屬于低強度火。具有超強破壞力的通常為高強度的樹(shù)冠火，可以燒毀森林、燒死大多數或全部動(dòng)植物及微生物。
“雖然森林火災很難控制，但是可以采取有效手段預防林火發(fā)生。”沈陽(yáng)生態(tài)所所長(cháng)朱教君長(cháng)期從事森林生態(tài)學(xué)研究，他告訴《中國科學(xué)報》，“如果林內可燃物減少到一定程度，或含水量足夠高，林火很難燒起來(lái)。因此，在林火高發(fā)地，應積極控制林內可燃物，比如將可能引發(fā)林火的可燃物及時(shí)移除，用以生產(chǎn)不易分解的生物炭，既可減少火災，又可增加碳匯。”
朱教君認為，樹(shù)種不同，抵抗或引發(fā)林火的可能性也不同。因此，可以考慮調整森林的樹(shù)種組成，形成具有抵抗林火的森林帶，構筑天然的“綠色防火道”。
盡管面臨自然因素和社會(huì )因素疊加的嚴峻挑戰，在多方共同努力下，我國森林草原防火工作仍取得長(cháng)足發(fā)展，火災綜合防控能力顯著(zhù)提升。國家森林草原防滅火指揮部辦公室主任、國家林業(yè)和草原局副局長(cháng)張永利以森林火災為例介紹，2021年、2022年連續兩年火災起數和受害森林面積持續保持在歷史性低位。
近日，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于全面加強新形勢下森林草原防滅火工作的意見(jiàn)》明確提出“預防為主、防救結合”，體現了黨中央、國務(wù)院化解重大森林草原火災風(fēng)險、全力維護人民群眾生命財產(chǎn)安全和生態(tài)安全的決心。
朱教君建議，針對極端林火預測和防控的世界性難題，應組織科研人員進(jìn)一步研究構建我國森林林火風(fēng)險識別、預警預測和防控技術(shù)體系，并加強林火過(guò)程碳排放研究，建立更加科學(xué)、全面、自主可控的碳核算體系。
