澳大利亞森林大火排放出巨量碳

2019-2020年的野火產生了7億噸二氧化碳——但其中很多可能已被海洋中的浮游植物吸收

Silhouette of tree with blazing fire and flames in background.

2019年11月12日,新南威爾士州中北部海岸希爾維爾鎮的叢林大火摧毀了房屋。

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根據今天發表在《自然》雜誌上的一項分析,2019年末和2020年初在澳大利亞東南部肆虐的極端森林大火向空氣中釋放了7.15億噸二氧化碳,是先前根據衛星資料估算的排放量的兩倍多。

位於霍巴特的塔斯馬尼亞大學的火災生態學家大衛·鮑曼說:“這是一個驚人的數字。”他補充說,科學家們可能不得不重新思考極端火災對全球氣候的影響,這些火災現在不僅在澳大利亞肆虐,而且遍及美國西部和西伯利亞。“火災現在真的是一個大問題。”

然而,這並非全是壞訊息。《自然》雜誌的另一篇論文報告說,大部分碳羽流可能已被南大洋中巨大的浮游植物大量繁殖間接吸收。


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有記錄以來最嚴重的火災

前所未有的火災燒燬了澳大利亞東南部多達74,000平方公里的土地,主要是桉樹林或橡膠樹林——面積大於斯里蘭卡。

先前來自基於衛星資料的全球野火排放資料庫的估計表明,在2019年11月至2020年1月之間的鼎盛時期,火災釋放了約2.75億噸二氧化碳。

但第一篇論文的主要作者伊瓦爾·範德維爾德說,新的分析表明,這個數字被嚴重低估了。“這些模型通常缺乏解釋這些火災全部影響的時空細節,”範德維爾德說,他是荷蘭空間研究所SRON和阿姆斯特丹自由大學的環境科學家。

他和他的團隊著手根據歐洲航天局的Sentinel-5 Precursor衛星上的對流層監測儀器TROPOMI提供的更精細的資料,獲得更好的估計。

TROPOMI每天都會拍攝其下方大氣柱中一氧化碳水平的快照。研究人員使用這些資料來更準確地估算叢林大火排放的一氧化碳量,他們將其用作計算二氧化碳排放量的代理。

他們的最終數字——7.15億噸——幾乎是夏季叢林火災季節三個高峰月份澳大利亞東南部火災排放的典型二氧化碳量的80倍。

鮑曼說,這個數字與他的團隊根據森林燃燒面積計算出的數字相似,但遠高於之前基於衛星排放測量的數字。

西班牙國家研究委員會阿斯圖里亞斯分部的野火研究員克里斯蒂娜·桑廷說,關鍵問題是這些森林將如何恢復。長期以來,野火一直被認為是淨零碳事件,因為它們釋放的排放物會在植被再生時被重新捕獲——但澳大利亞火災頻率和強度的增加可能意味著生態系統永遠無法完全恢復。她說,如果這些火災“威脅到生態系統的恢復,那麼我們真的需要擔心”。

抱有希望的理由

然而,今天發表的第二篇論文可能會給研究人員帶來希望。它表明,叢林火災危機產生的排放量幾乎被2019-2020年夏季記錄的南大洋巨大的浮游植物大量繁殖所抵消。

該研究的合著者、澳大利亞政府聯邦科學與工業研究組織的霍巴特氣候科學家理查德·馬蒂爾說,研究結果表明野火如何直接影響海洋過程。“系統是相互關聯的。”

他和他的同事發現,在火災期間,富含營養物質的大量黑色煙霧羽流被風吹到數千公里外的海洋上。幾天之內,這些氣溶膠就為水域注入了急需的鐵,滋養了浮游植物,浮游植物吸收的碳相當於火災排放量的95%之多。

鮑曼說,海洋似乎實現了“令人驚歎的障眼法——就像魔術師一樣”。但他和其他研究人員表示,還需要做更多的工作來了解浮游生物吸收的碳最終去向何處,以及它是否會返回大氣。

桑廷說,這兩項研究都揭示了令人驚訝的發現,表明“我們對火災的瞭解遠不如我們真正需要的那麼多”——她說我們需要更好地掌握這一點,因為“火災將在碳迴圈中變得越來越重要”。

本文經許可轉載,並於2021年9月15日首次發表

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