加拿大霍弗羅斯特河——2014年7月4日,燃燒的泰加林徹底改變了奧勒森一家的一切。
大衛和克里斯汀·奧勒森夫婦,他們的兩個女兒和44只雪橇犬住在北方森林邊緣的一個家園裡,那裡是霍弗羅斯特河與靠近北極圈的大奴湖交匯處的一個沙質半島。在冬季,霧氣從河面上升起,在雲杉樹上凝結成水分,並在一種被稱為“霧凇”的現象中結晶成冰。他們的家離最近的定居點賴安斯有25英里遠。
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那個夏天的下午,克里斯汀看到一隻兔子從樹林裡竄出來。過去一週,7英里外一直有火在悶燒。它正在蔓延,而不是南部典型的熾熱火牆,而是一種亞北極火災,每天緩慢地燒焦超過300英尺,焚燒地衣和苔蘚,冒出白色煙霧。如果它碰到一小片雲杉,它會暫時爆發一下。這是奧勒森夫婦過去28年裡觀察到的那種火災,從未處於危險之中。
直到那個下午,不尋常的強風將火勢推向了奧勒森夫婦的木屋。
西北地區的環境和自然資源部(ENR)將霍弗羅斯特火災命名為ZF-007,它是去年在該地區燒燬北方景觀的385起火災之一。這個空前的火災季燒燬了創紀錄的840萬英畝森林和泥炭地,是平均年份的六倍。
去年的火災季超出了正常範圍。閃電擊中了正在經歷四年乾旱的森林。大奴湖的水位處於歷史低位。
研究北方森林火災的科學家們正在討論全球變暖將如何影響這裡的火災模式。他們的工作將產生全球性的影響。北方森林遍佈加拿大、俄羅斯、阿拉斯加和斯堪的納維亞的極地地區,約佔全球森林的30%。它們含有豐富的、富含碳的泥炭地,這些泥炭地是在過去10000年中形成的。
根據2009年的一份報告,這些含水、缺氧土壤的上層20英尺以部分腐爛的植被形式含有碳。北方森林儲存著約703億噸碳,幾乎全部都在土壤中。
自19世紀中期以來,加拿大北方森林的溫度上升了0.9至5.4華氏度。根據政府間氣候變化專門委員會(聯合國權威的科學機構)的資料,如果人類繼續以目前的排放速度排放,到2100年,某些地方的溫度將升高7度以上。
隨著氣溫升高,泥炭地會乾涸,使其容易發生火災。如果火災成為景觀中更重要的一部分,這些大量的碳儲存可能會釋放到大氣中,這可能會引發更多的升溫,從而形成反饋迴路。
“我們很脆弱,”位於阿爾伯塔大學的西方野火科學合作組織主任邁克·弗蘭尼根說,“如果一些泥炭地開始燃燒,那將釋放出全球性的重大排放。”
他說,在高海拔地區經常燃燒的森林從長遠來看是碳中和的。這些樹木生長,它們燃燒,然後繼續生長。但是,以泥炭地為主的低地是主要的碳匯,因為它們在數千年中一直在積累碳和有機物質。
“但是,如果我們遇到嚴重的乾旱,並且這些泥炭地乾涸並燃燒,它可能會成為碳的來源,”他補充道,“這種碳遺產可以轉化為燃燒並轉化為大氣中的碳。”
危險“離911很遠”
奧勒森夫婦擁有一家裝備公司,大衛是一名水上飛機飛行員,他將科學家運送到加拿大北極的研究地點。當冬季氣溫驟降至-26華氏度以下且太陽永不落下時,奧勒森夫婦有時會帶著他們的狗去阿拉斯加參加艾迪塔羅德雪橇犬比賽。
大衛認識到,這場火災可能不會贏得家人多少同情,因為他們選擇了偏遠而危險的生活。
“當你以我們這樣的方式生活時,你就是在向世界表明你願意承擔這些風險,”他在西北地區首府黃刀鎮唯一一家早上8點營業的餐廳裡說道,“如果你不願意承擔這些風險,你真的不應該住在那裡。我們離911很遠。”
奧勒森夫婦於1995年使用北方森林的材料建造了他們1英畝的定居點。原木來自黑白雲杉,他們用駁船和飛機運來了其他所有東西。
6月17日,ZF-007號火災被點燃,並於6月30日繼續悶燒,當時大衛看到它在他家園的數英里外形成。他在一篇部落格文章中稱它沒有威脅,然後承認了它對生態系統的影響。
這家人聯絡了ENR,後者表示火災沒有構成威脅。大衛知道火災季節異常繁忙,因為他正在幫助ENR運送裝置和消防員,但他不知道乾旱降低了地下水位,並在森林中產生了更多燃料。噴射氣流停留在西北地區上方,相關的高壓脊阻礙了降雨。
加拿大西北地區的地圖顯示,2014年7月4日那裡發生火災。除了奧勒森的家,它們還燒燬了創紀錄的840萬英畝森林。地圖由加拿大自然資源部提供。
在加拿大的北方森林中,需要三個要素才能發生火災。首先,需要有燃料——乾燥的樹葉、枯針、樹木和灌木叢在森林地面上。其次,必須有引火源,在北方森林中,引火源通常是閃電。第三,氣象力需要結合在一起,形成炎熱、乾燥、多風的條件。
而所有這些都受到北方森林氣溫上升的影響。升溫意味著火災季節更長,閃電更多,樹木透過蒸發和蒸騰作用流失的水分更多,這會導致植被更加乾燥。在2014年夏季的西北地區,一個高壓脊位於該區域上方,帶來了不合時節的溫暖氣溫。
“基本上,這是一段長時間的炎熱、乾燥、多風,”弗蘭尼根說,“再加上乾旱,這是一個完美的風暴。”
7月4日,大衛前往北極的一個研究站,幫助一名研究生追蹤狼群。他的女兒們出發去劃獨木舟旅行。他說,這是一個他們永遠都會後悔的決定。
正常的準備,異常的事件
上午11點30分,克里斯汀注意到一股強勁的東風帶來了煙霧。她打電話給消防部門,排程員告訴她不要擔心。下午1點,她走到客艙,看到兔子像逃跑一樣衝出森林。
她的膝蓋開始顫抖,她開始過度換氣。她再次打電話給消防中心。值班人員工作了14個小時,查閱了一張MODIS衛星影像,該影像顯示火災發生在7英里外。但是衛星影像是6個半小時前拍攝的,響應者沒有注意到時間戳。
後來的一項調查顯示,當時火災可能發生在0.6英里外。
省政府沒有在截止日期前回應ClimateWire的採訪請求。
“他們一直說火災在[7英里]外,直到最後,當[克里斯汀]發出她要撤離的訊息時,樹林正在燃燒,她可以看到火焰,”大衛回憶道,“直到那時,他們才不得不再次檢視並說,‘為什麼我們收到的這張衛星影像顯示火災離這裡這麼遠?’”
當天,值班人員接到了太多關於64起活躍火災的電話。資源已經捉襟見肘。該省從加拿大和阿拉斯加借調了650名消防員,他們都已被部署。
克里斯汀放開狗,跳進一艘船裡,帶著電腦、相機和無線電,頂著波浪劃到島的背風面。她身後是一堵炎熱、棕色、濃厚的煙牆。
她給大衛發了一封電子郵件:“火災在這裡。我在船上,狗被放開了,但火災正開始燒到家園。救命。”
下午3點,消防員從一個小時外的黃刀鎮飛來。一架更靈活的飛機,稱為“指示犬”,飛在水箱飛機上方,引導它們到正確的位置投放阻燃劑。指示犬飛行員通常會向水箱飛機發出關於化學物質和水的正確混合比例的指令,然後在無線電中倒計時,“五、四、三、二、一,投彈!”
但是那天,指示犬飛行員看不到灰色煙霧以外的任何東西。水箱飛機無法投放阻燃劑。奧勒森夫婦的木屋被燒燬了。
“他那天晚上給我們寫信說,‘我以前從未遇到過這種情況,當我們到達某人的家時,我們卻無法挽救局面,’”大衛回憶道。
奧勒森夫婦的房產太偏遠,無法投保。除了兩隻打架的狗,所有狗都從火災中倖存下來。
“你不能阻止所有火災”
加拿大林業局意識到,隨著氣候變化,火災的發生率註定會增加。
加拿大自然資源部(負責管理和研究該國自然資源,包括其森林的聯邦部門)表示,如果升溫趨勢繼續下去,到本世紀末,每年燃燒的面積可能會翻一番。該聯邦機構警告說,火災、更頻繁的乾旱和昆蟲爆發可能會使加拿大的北方森林成為碳的來源。
阿爾伯塔大學的弗蘭尼根說,在北方森林中滅火涉及“監測和管理”戰略。
“在更偏遠的地區,我們只會監測它,如果它朝錯誤的方向發展,我們可以撲滅它,”他說。如果火災逼近定居點12英里以內,消防管理人員將撲滅大火。
弗蘭尼根說,在西北地區南部,薩斯喀徹溫省在去年夏天面臨著異常大的火災季節。消防員們被幹燥的條件所淹沒,這些乾燥的條件允許火災在一天內蔓延超過12英里。
“社群受到威脅,大量的煙霧導致疏散。空氣質量非常差,由於能見度,交通變得困難,”他說。
加拿大自然資源部的森林火災研究科學家丹·湯普森說,科學家們不知道自前工業時代以來,火災行為是否隨著全球變暖而發生了變化。他們對火災歷史的記錄有限,只能追溯到二戰時期。
“老實說,我們對火焰大小是否正在變化沒有很好的把握,”他說,“很難說火災行為是否變得更糟。”
湯普森注意到,天氣和樹木物種的構成決定了哪些東西會燃燒。基於氣候模型,並考慮到天氣如何影響火災發生,他認為北方森林的火災強度將更大,並且在任何給定的火災中燃燒的面積也會更大。
馬里蘭大學地理科學系教授埃裡克·卡西什克表示,在 2010 年代,加拿大西部和阿拉斯加的平均燃燒面積為 1000 萬英畝,是之前觀測到的面積的四倍。
他說:“在過去五十年裡,這個地區出現了相當顯著且持續的增長。這並非直接由氣候變暖引起。而是因為大氣環流發生了轉變。”
卡西什克專門研究預測模型,他說,雖然有早期預警系統幫助消防管理者決定在哪裡配置資源,但模型的一個挑戰是它們不太擅長預測高壓脊的頻率。
他說:“2014 年,在西北地區,恰好是急流的位置主導該地區的一年,導致了漫長的火災季節。”
弗蘭尼根說,這些帶來炎熱、乾燥和大風天氣的高壓脊在地理上非常巨大,構成了後勤方面的挑戰。
他說:“沒有足夠的隊伍、直升機和飛機來應對那些不受歡迎的火災。這是收益遞減規律。你可以不斷地投入資金來解決問題,但是除非你讓每個樹後都站著一名消防員,否則你無法阻止所有的火災。”
奧爾森夫婦確信一件事:如果消防員及時趕到,ZF-007 本可以被阻止。
大衛說:“我希望記錄顯示,這不是上帝的旨意,也不是不可阻擋的事件、火牆之類的東西。如果他們和我們採取不同的方式,毫無疑問我們現在還擁有房子。”
在認真考慮了是否應該搬出灌木叢之後,奧爾森夫婦決定重建家園。
大衛說:“對我們來說,沒有什麼比留在這裡,看著這片土地經歷下一個變化時期更具吸引力的了。在我們的餘生和我們孩子的餘生中,它永遠不會再像去年 7 月 1 日那樣了。”
明天:到 2100 年,森林還會是碳匯嗎?
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