11月17日，在厄瓜多爾昆卡，消防員進行滅火作業

文/趙傑 岳超

編輯/胡艷芬

　　亞馬孫雨林正接近氣候臨界點的邊緣——就在《聯合國氣候變化框架公約》第二十九次締約方大會（COP29）開幕前夕，英國《新科學家》周刊刊登有關亞馬孫雨林的相關研究，以及亞馬孫保護組織的結論，指出“亞馬孫正在（碳）匯和（碳排放）源之間徘徊”。

　　亞馬孫雨林被稱為“地球之肺”，在全球氣候調節、碳匯、生物多樣性等多方面地位舉足輕重。但提供衛星成像的Planet Labs公司和非營利組織亞馬孫保護組織，利用新技術繪製的2013年至2022年雨林碳排放圖顯示，亞馬孫雨林已被推向“臨界點”的邊緣，它將成為二氧化碳的凈排放源，並加速氣候變化。

　　巴西聖保羅大學的Carlos Nobre説：“如果把毀林、森林退化和野火造成的碳排放量加在一起，亞馬孫雨林清除碳的能力現在已經非常小了。”

　　10月底，一個國際研究團隊在美國《科學》雜誌發表論文説，2001年至2023年間，全球由森林野火産生的二氧化碳排放量激增了60%。在一些對氣候十分敏感的北方森林，排放量幾乎增加了兩倍。

　　全球氣候變暖導致火災容易發生的天氣越來越多，加劇了野火的嚴重程度；而野火規模擴大、發生周期縮短又導致森林退化，碳匯能力減弱，甚至釋放更多溫室氣體，從而進一步加劇了全球氣候變暖。可怕的是，這已形成一個“死循環”。

　　最新消息是，南美洲西北部國家厄瓜多爾仍有17處森林大火在蔓延，全國自11月18日開始進入為期60天的緊急狀態，自11月1日以來，厄瓜多爾已有逾1700萬平方米植被被燒燬。此時，COP29仍在進行中，亞馬孫雨林和厄瓜多爾森林火災似在追問：如何能跳出氣候變暖和極端森林大火的“死循環”？

氣候變暖導致森林野火周期縮短

　　溫室氣體排放造成的氣候變暖，正導致全球範圍內森林野火周期顯著縮短。而且，越來越多的野火發生在氣候較為乾旱的盛夏之末，導致野火強度顯著增加，野火的破壞進一步加大，帶來的碳排放和氣候風險也顯著增加。

　　總體上，全球氣候變暖背景下，大氣溫度升高、降水更加不穩定，風和閃電的模式也隨之變化，極端乾旱事件發生更為頻繁，導致全球極端森林野火發生的風險不斷增加。

　　具體來説，隨着氣溫升高，大氣對水分的容納能力隨之增大，然而陸地和海洋表面水分蒸發的增加卻滯後於大氣水分容納能力的增加，導致空氣相對而言更幹，因此氣候變暖導致世界很多地方的氣象條件變得更易着火，極端火險天氣頻率也隨之增加。此外，氣候變化通過增加降水變率和改變降水結構，導致某些地區遭受嚴重乾旱，土壤和植被濕度降低，進一步增加了極端大火發生的風險。

　　全球變暖還改變了風和閃電的模式，特別是溫帶地區大氣層中，閃電數量增加顯著增加了野火發生風險和威脅。極端熱浪和乾旱事件的頻率和強度增加，導致野火的發生頻率、嚴重程度及火災季的持續時間都在增長。

　　這些因素共同作用，使得全球範圍內極端大火發生更加頻繁，並且單次森林野火事件的持續時間也更長、燃燒麵積更大——由於地廣人稀，在加拿大、美國和澳大利亞，單次林火事件的過火面積在最近半個世紀間實現翻倍甚至增長3倍。預計到2030年，全球極端火災事件將增加14%，到2050年底增加30%，到本世紀末增加50%。

　　受氣候變暖影響，近年來世界各地極端森林大火頻發。例如，印度尼西亞在2006年和2015年遭受史上罕見的森林火災；巴西在2010年和2019年經歷了創紀錄的森林大火；2019年至2020年澳大利亞叢林大火更是造成災難性後果，燒燬了超過18萬平方千米土地，導致約10億隻動物死亡，對當地生態系統造成了難以估量的破壞；2023年，加拿大遭遇歷史罕見森林大火，過火面積18.5萬平方千米，産生的溫室氣體排放量是2022年加拿大全國化石燃料排放量的4倍。

極端森林大火影響氣候變化

　　植被野火通常指未計劃的、不受控的、以陸地植被中所含有的有機物為燃燒載體的火。植被野火歷史悠久，地球上陸生植物起源後很快就出現了野火。野火的發生依賴於經典的“野火三角”模型：就微觀燃燒機理而言，火的發生需要可燃物、熱源以及氧氣；就火行為而言，取決於可燃物、天氣和地形條件；就宏觀上的野火特徵而言，取決於植被條件、氣候和着火源。

　　森林野火是森林生態系統最重要的干擾因素之一。從熱帶、溫帶到寒帶，所有森林類型都受到野火的干擾。由於森林生長旺盛，樹木所含生物量高，林下草本、枯死木和枯枝落葉構成的地表可燃物多，通常，有合適的氣象條件和着火源就可能發生森林野火。

　　伴隨着大量可燃物的燃燒，森林野火向大氣排放大量的二氧化碳、甲烷、黑碳、氣溶膠以及其他痕量氣體（大氣中濃度低於十萬分之一的粒子，它影響着全球大氣環境和氣候變化）。其中，二氧化碳和甲烷是導致全球變暖的重要溫室氣體；黑碳可以吸收太陽輻射，同樣導致變暖；而氣溶膠會散射太陽輻射並延長雲團的壽命，具有致冷作用。森林野火就是通過上述機制來影響氣候變化的。

　　極端森林大火對全球生態和氣候系統的影響深遠而嚴重。就單位面積而言，極端大火展現出更高的燃燒強度，其燃燒過程釋放出更多的二氧化碳，導致大氣二氧化碳濃度增加，加劇全球變暖。

　　極端大火導致更高的樹木死亡率，蒸散發和地表反照率的降低更加顯著，從而加劇火後地表的暖化效應。而且，極端大火對夏季地表溫度的升高具有長期放大效應，影響可能持續數十年。

　　此外，隨着地表暖化加劇以及土壤濕度降低，火後森林的恢復和樹種組成也會受到影響，可能導致火後森林更新失敗。同時，溫度升高可能加速凍土層退化和其中的有機質分解，釋放更多的溫室氣體，進一步推動全球變暖。

　　這一機制可能導致一個惡性循環：氣候變暖導致極端大火更加頻繁，大火又釋放出更多溫室氣體並加劇火後地表暖化，進一步加劇氣候變暖。這種惡性循環不僅削弱了森林作為碳匯的生態系統服務功能，還可能導致森林生態系統永久性退化，使得全球變暖趨勢更加難以逆轉。

野火也是生態系統的必然一環

　　當我們研究極端森林大火對氣候的影響時，也要理解森林野火對於生態系統而言，也有存在的必然性和必要性。人類需要在科學看待森林野火的基礎上，探索應對野火的正確方式。

　　森林野火影響着森林的更新和演替。例如，北美高緯度地區森林的頂級群落通常是冷杉、雲杉等常綠針葉林，覆蓋在地表的大量針葉起到隔熱和導水的作用，幫助維持了低溫濕潤的地表環境，因此在一般條件下這些針葉林不容易着火。然而，如果發生長時間的乾旱，在閃電等着火源的作用下，森林野火就會發生。

　　野火過後，地表的枯落物層由於燃燒變薄，甚至無機土壤也會裸露出來。裸露的無機土壤有助於種子萌發，因此通常是野火過後，苔蘚、草本植物會在火後數年內佔據地表，之後是灌木，然後是楊樹、樺樹等闊葉林。由於針葉樹種耐陰，通常針葉樹苗會在闊葉樹下慢慢生長起來，逐漸將闊葉樹競爭掉，並且闊葉樹的壽命通常也比針葉樹短。這樣，整個生態系統就再次回到火燒之前的狀態，等待着下一次野火事件發生。

　　在這個循環裏，野火成了自然界維持生態系統健康和動態平衡的必要組成部分。甚至有些針葉樹的種子被厚厚的油脂包裹，這些油脂在遇火時熔化，種子才得以釋放出來，從而萌發再生——這也是森林適應野火産生的結果。

　　研究發現，在野火周期比較穩定的條件下，野火所排放的二氧化碳等溫室氣體會通過火後森林更新和再生而再次被森林吸收。那麼從一個長周期來説，在穩定的氣候條件和野火周期下，森林野火是一種自然現象，並不會形成額外的氣候變暖效應。但是，一旦野火周期受氣候變暖影響變得越來越短、野火強度越來越大、産生的碳排放也越來越多，野火就會産生額外的氣候變暖效應。

中國：有成就也有挑戰

　　中國在防滅火管理方面已經形成一套完整的工作體系，這一體系在預防管理、責任分工與落實、應急撲救、保障建設等方面都表現出高效性。自1987年大興安嶺特大森林火災發生以來，中國的防滅火政策效果顯著，全國森林草原火災主要指標呈顯著下降態勢，穩控在歷史低位。

　　過去60年來，中國森林野火的總過火面積和單次林火事件大小均大幅度下降。與1953至1987年相比，1988至2021年年均總過火面積和單次林火事件大小分別減少了92.5%和80.7%。

　　然而，在全球氣候變暖大背景下，中國林火管理同樣面臨日益嚴峻的挑戰，包括極端森林大火的發生概率也在不斷增加。尤其是在東北地區，林下可燃物的積累是導致火災風險增加的一個重要因素，問題表現尤為突出。

　　長期防火管理導致東北地區林下枯落物積累過多，不僅增加了極端森林大火的發生風險，枯落物過厚還影響到種子的萌發，森林難以更新。此外，東北地區氣候和地形的特殊性，使得森林火災的防控和撲救工作面臨更多困難，如力量輸送難、綜合保障難、滅火行動難、掌控態勢難等“四難”問題。

　　這些挑戰要求林火管理要採取更加科學、精準的措施，除了加強林火監測預警、提高森林消防指揮培訓、優化綜合滅火方法、提升航空滅火技戰術以及加強跨部門協作等以外，還要更注重如防火道、蓄水池、停機坪等方面基礎設施建設，從而全面、綜合提高整體火災防控和應急響應能力。

　　（趙傑係臨沂大學講師；岳超係西北農林科技大學研究員。9月25日，國際學術期刊《自然》在線發表了岳超領銜的團隊題為《極端森林大火加劇火後地表暖化》的研究成果。該研究為全面和深入認識林火對地球系統和氣候過程的影響開闢了新視角。趙傑為第一作者，岳超為通訊作者。）