一项大型国际研究显示，自2001年以来，全球森林火灾产生的二氧化碳排放量激增了60%，而在一些对气候最敏感的北半球北方森林中，二氧化碳排放量几乎增加了两倍。
长期以来，林火一直是森林生态系统的自然组成部分，但有些情况正在发生变化。10月18日发表于《科学》的该研究表明，在全球变暖的背景下，森林火灾已经变得更加普遍和严重。其多国多人作者团队指出，此种情况的后果令人担忧，不仅对受影响的生态系统或被顺风向烟雾笼罩的城市产生影响，而且对地球储存碳和调节气候的能力都构成了威胁。
该团队使用机器学习识别了世界上气候因素对林火控制最强的地区，即所谓的“火区”。火区是指具有相似火灾特征（如火灾次数、规模、强度、持续时间和过火面积）的区域。“我们使用人工智能算法确定了世界不同地区林火的主要原因，”该团队解释道。“它将森林地区划分为具有相似火灾模式和潜在原因的不同区域，揭示了气候变化正在助长北半球高纬度地区林火蔓延的令人担忧的程度。”
在横跨欧亚大陆和北美北方森林的最大温带火区之一，森林火灾的排放量在2001年至2023年间几乎增加了两倍，相当于每年额外排放5亿吨二氧化碳。这种增长与对火灾有利的天气——炎热、干燥和多风的天气——干旱和植被生产力的提高（植被增多意味着火灾燃料增多）的增加有关。这些变化与北半球北方森林的高变暖率以及更频繁的热浪和干旱有关。
“林火的范围和严重程度的增加导致全球森林火灾排放的碳量急剧增加了。全球林火地理分布也正在发生惊人的变化，这主要是由于气候变化对世界北方森林的影响越来越大，”首席作者、英国东安格利亚大学(UEA)气候科学家Matthew Jones解释说。“为了保护关键的森林生态系统免受火灾日益加剧的威胁，我们必须遏制全球变暖，这也凸显了为什么在实现净零排放方面取得快速进展是如此重要。”
北半球北方森林火灾的排放量增加了，而热带森林火区的排放量却下降了。这与潮湿热带森林的毁林火灾减少以及干燥热带森林因农业和其他土地利用导致的碎片化加剧有关。这些新发现之所以重要，在于森林火灾比热带草原火灾燃烧得更猛烈，向大气中释放的有害烟雾也更多，对生活在火灾地点附近的居民和受烟雾造成的空气质量差影响的较远社区都构成了威胁。总体而言，在研究期间，全球森林火灾造成的二氧化碳排放量增加了60%，其中最显著的促成来自温带地区。
机器学习是解开全球森林火灾地理分布变化新模式的关键。该团队利用机器学习将全球森林生态区划分为12个不同的火区，其中火灾范围取决于类似的控制因素，如气候、人类和植被控制因素。通过以这种方式对森林生态区进行分组，研究人员旨在更好地了解火灾驱动因素的区域差异及其对气候变化的敏感性，从而能够将气候变化的影响与其他影响因素（如土地利用和植被生产力）分离开来。
碳燃烧率是一种根据每单位过火面积所排放的碳量来衡量火灾严重程度的指标，全球森林的碳燃烧率已经增加了近50%。该团队指出，只有解决气候变化的主要原因，才能避免森林火灾的进一步蔓延。
此外，还存在高估重新造林地区（尤其是热带以外地区）储存碳量的风险。许多碳补偿计划依靠种植新树或推迟砍伐现有树木来吸收二氧化碳，但如果没有适当考虑日益严重的林火威胁，这些项目可能无法实现其承诺的碳减排目标。“温带森林火灾排放量急剧增加的趋势是对森林日益加剧的脆弱性发出的警告，并且对全球应对气候变化的目标构成了显著挑战，”Jones指出。“我们知道，在最严重的火灾之后，森林的恢复状况很差，所以人们对观测到的火灾严重程度的增加会怎样影响未来几十年森林中的碳储存非常感兴趣。这需要我们密切关注。”
该团队总结指出，森林火灾已不再仅仅是一种自然现象。随着其北移并且加剧，这些火灾是人为气候变化的明显症状。必须认识到火灾在碳循环中发挥着越来越重要的作用。通过这样做，人类可以更好地管理火灾风险，保护森林，确保地球拥有一个更具复原力的未来。
（文/牛静美）
【参考来源：】
Jones et al.《全球森林火灾排放量的增加与温带地区的气候变化有关》《科学》2024
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adl5889
https://vu.nl/en/news/2024/forest-fire-emissions-increased-by-60-percent-since-2001
https://www.uea.ac.uk/about/news/article/global-co2-emissions-from-forest-fires-increase-by-60-per-cent
https://theconversation.com/forest-fires-are-shifting-north-and-intensifying-heres-what-that-means-for-the-planet-241337
