澳大利亚森林大火排放出巨量碳

2019-2020年的野火产生了7亿吨二氧化碳——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,新南威尔士州中北部海岸希尔维尔镇的丛林大火摧毁了房屋。

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根据今天发表在《自然》杂志上的一项分析,2019年末和2020年初在澳大利亚东南部肆虐的极端森林大火向空气中释放了7.15亿吨二氧化碳,是先前根据卫星数据估算的排放量的两倍多。

位于霍巴特的塔斯马尼亚大学的火灾生态学家大卫·鲍曼说:“这是一个惊人的数字。”他补充说,科学家们可能不得不重新思考极端火灾对全球气候的影响,这些火灾现在不仅在澳大利亚肆虐,而且遍及美国西部和西伯利亚。“火灾现在真的是一个大问题。”

然而,这并非全是坏消息。《自然》杂志的另一篇论文报告说,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间接吸收。


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有记录以来最严重的火灾

前所未有的火灾烧毁了澳大利亚东南部多达74,000平方公里的土地,主要是桉树林或橡胶树林——面积大于斯里兰卡。

先前来自基于卫星数据的全球野火排放数据库的估计表明,在2019年11月至2020年1月之间的鼎盛时期,火灾释放了约2.75亿吨二氧化碳。

但第一篇论文的主要作者伊瓦尔·范德维尔德说,新的分析表明,这个数字被严重低估了。“这些模型通常缺乏解释这些火灾全部影响的时空细节,”范德维尔德说,他是荷兰空间研究所SRON和阿姆斯特丹自由大学的环境科学家。

他和他的团队着手根据欧洲航天局的Sentinel-5 Precursor卫星上的对流层监测仪器TROPOMI提供的更精细的数据,获得更好的估计。

TROPOMI每天都会拍摄其下方大气柱中一氧化碳水平的快照。研究人员使用这些数据来更准确地估算丛林大火排放的一氧化碳量,他们将其用作计算二氧化碳排放量的代理。

他们的最终数字——7.15亿吨——几乎是夏季丛林火灾季节三个高峰月份澳大利亚东南部火灾排放的典型二氧化碳量的80倍。

鲍曼说,这个数字与他的团队根据森林燃烧面积计算出的数字相似,但远高于之前基于卫星排放测量的数字。

西班牙国家研究委员会阿斯图里亚斯分部的野火研究员克里斯蒂娜·桑廷说,关键问题是这些森林将如何恢复。长期以来,野火一直被认为是净零碳事件,因为它们释放的排放物会在植被再生时被重新捕获——但澳大利亚火灾频率和强度的增加可能意味着生态系统永远无法完全恢复。她说,如果这些火灾“威胁到生态系统的恢复,那么我们真的需要担心”。

抱有希望的理由

然而,今天发表的第二篇论文可能会给研究人员带来希望。它表明,丛林火灾危机产生的排放量几乎被2019-2020年夏季记录的南大洋巨大的浮游植物大量繁殖所抵消。

该研究的合著者、澳大利亚政府联邦科学与工业研究组织的霍巴特气候科学家理查德·马蒂尔说,研究结果表明野火如何直接影响海洋过程。“系统是相互关联的。”

他和他的同事发现,在火灾期间,富含营养物质的大量黑色烟雾羽流被风吹到数千公里外的海洋上。几天之内,这些气溶胶就为水域注入了急需的铁,滋养了浮游植物,浮游植物吸收的碳相当于火灾排放量的95%之多。

鲍曼说,海洋似乎实现了“令人惊叹的障眼法——就像魔术师一样”。但他和其他研究人员表示,还需要做更多的工作来了解浮游生物吸收的碳最终去向何处,以及它是否会返回大气。

桑廷说,这两项研究都揭示了令人惊讶的发现,表明“我们对火灾的了解远不如我们真正需要的那么多”——她说我们需要更好地掌握这一点,因为“火灾将在碳循环中变得越来越重要”。

本文经许可转载,并于2021年9月15日首次发表

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