加拿大霍弗罗斯特河——2014年7月4日,燃烧的泰加林彻底改变了奥勒森一家的一切。
大卫和克里斯汀·奥勒森夫妇,他们的两个女儿和44只雪橇犬住在北方森林边缘的一个家园里,那里是霍弗罗斯特河与靠近北极圈的大奴湖交汇处的一个沙质半岛。在冬季,雾气从河面上升起,在云杉树上凝结成水分,并在一种被称为“雾凇”的现象中结晶成冰。他们的家离最近的定居点赖安斯有25英里远。
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那个夏天的下午,克里斯汀看到一只兔子从树林里窜出来。过去一周,7英里外一直有火在闷烧。它正在蔓延,而不是南部典型的炽热火墙,而是一种亚北极火灾,每天缓慢地烧焦超过300英尺,焚烧地衣和苔藓,冒出白色烟雾。如果它碰到一小片云杉,它会暂时爆发一下。这是奥勒森夫妇过去28年里观察到的那种火灾,从未处于危险之中。
直到那个下午,不寻常的强风将火势推向了奥勒森夫妇的木屋。
西北地区的环境和自然资源部(ENR)将霍弗罗斯特火灾命名为ZF-007,它是去年在该地区烧毁北方景观的385起火灾之一。这个空前的火灾季烧毁了创纪录的840万英亩森林和泥炭地,是平均年份的六倍。
去年的火灾季超出了正常范围。闪电击中了正在经历四年干旱的森林。大奴湖的水位处于历史低位。
研究北方森林火灾的科学家们正在讨论全球变暖将如何影响这里的火灾模式。他们的工作将产生全球性的影响。北方森林遍布加拿大、俄罗斯、阿拉斯加和斯堪的纳维亚的极地地区,约占全球森林的30%。它们含有丰富的、富含碳的泥炭地,这些泥炭地是在过去10000年中形成的。
根据2009年的一份报告,这些含水、缺氧土壤的上层20英尺以部分腐烂的植被形式含有碳。北方森林储存着约703亿吨碳,几乎全部都在土壤中。
自19世纪中期以来,加拿大北方森林的温度上升了0.9至5.4华氏度。根据政府间气候变化专门委员会(联合国权威的科学机构)的数据,如果人类继续以目前的排放速度排放,到2100年,某些地方的温度将升高7度以上。
随着气温升高,泥炭地会干涸,使其容易发生火灾。如果火灾成为景观中更重要的一部分,这些大量的碳储存可能会释放到大气中,这可能会引发更多的升温,从而形成反馈回路。
“我们很脆弱,”位于阿尔伯塔大学的西方野火科学合作组织主任迈克·弗兰尼根说,“如果一些泥炭地开始燃烧,那将释放出全球性的重大排放。”
他说,在高海拔地区经常燃烧的森林从长远来看是碳中和的。这些树木生长,它们燃烧,然后继续生长。但是,以泥炭地为主的低地是主要的碳汇,因为它们在数千年中一直在积累碳和有机物质。
“但是,如果我们遇到严重的干旱,并且这些泥炭地干涸并燃烧,它可能会成为碳的来源,”他补充道,“这种碳遗产可以转化为燃烧并转化为大气中的碳。”
危险“离911很远”
奥勒森夫妇拥有一家装备公司,大卫是一名水上飞机飞行员,他将科学家运送到加拿大北极的研究地点。当冬季气温骤降至-26华氏度以下且太阳永不落下时,奥勒森夫妇有时会带着他们的狗去阿拉斯加参加艾迪塔罗德雪橇犬比赛。
大卫认识到,这场火灾可能不会赢得家人多少同情,因为他们选择了偏远而危险的生活。
“当你以我们这样的方式生活时,你就是在向世界表明你愿意承担这些风险,”他在西北地区首府黄刀镇唯一一家早上8点营业的餐厅里说道,“如果你不愿意承担这些风险,你真的不应该住在那里。我们离911很远。”
奥勒森夫妇于1995年使用北方森林的材料建造了他们1英亩的定居点。原木来自黑白云杉,他们用驳船和飞机运来了其他所有东西。
6月17日,ZF-007号火灾被点燃,并于6月30日继续闷烧,当时大卫看到它在他家园的数英里外形成。他在一篇博客文章中称它没有威胁,然后承认了它对生态系统的影响。
这家人联系了ENR,后者表示火灾没有构成威胁。大卫知道火灾季节异常繁忙,因为他正在帮助ENR运送设备和消防员,但他不知道干旱降低了地下水位,并在森林中产生了更多燃料。喷射气流停留在西北地区上方,相关的高压脊阻碍了降雨。

加拿大西北地区的地图显示,2014年7月4日那里发生火灾。除了奥勒森的家,它们还烧毁了创纪录的840万英亩森林。地图由加拿大自然资源部提供。
在加拿大的北方森林中,需要三个要素才能发生火灾。首先,需要有燃料——干燥的树叶、枯针、树木和灌木丛在森林地面上。其次,必须有引火源,在北方森林中,引火源通常是闪电。第三,气象力需要结合在一起,形成炎热、干燥、多风的条件。
而所有这些都受到北方森林气温上升的影响。升温意味着火灾季节更长,闪电更多,树木通过蒸发和蒸腾作用流失的水分更多,这会导致植被更加干燥。在2014年夏季的西北地区,一个高压脊位于该区域上方,带来了不合时节的温暖气温。
“基本上,这是一段长时间的炎热、干燥、多风,”弗兰尼根说,“再加上干旱,这是一个完美的风暴。”
7月4日,大卫前往北极的一个研究站,帮助一名研究生追踪狼群。他的女儿们出发去划独木舟旅行。他说,这是一个他们永远都会后悔的决定。
正常的准备,异常的事件
上午11点30分,克里斯汀注意到一股强劲的东风带来了烟雾。她打电话给消防部门,调度员告诉她不要担心。下午1点,她走到客舱,看到兔子像逃跑一样冲出森林。
她的膝盖开始颤抖,她开始过度换气。她再次打电话给消防中心。值班人员工作了14个小时,查阅了一张MODIS卫星图像,该图像显示火灾发生在7英里外。但是卫星图像是6个半小时前拍摄的,响应者没有注意到时间戳。
后来的一项调查显示,当时火灾可能发生在0.6英里外。
省政府没有在截止日期前回应ClimateWire的采访请求。
“他们一直说火灾在[7英里]外,直到最后,当[克里斯汀]发出她要撤离的消息时,树林正在燃烧,她可以看到火焰,”大卫回忆道,“直到那时,他们才不得不再次查看并说,‘为什么我们收到的这张卫星图像显示火灾离这里这么远?’”
当天,值班人员接到了太多关于64起活跃火灾的电话。资源已经捉襟见肘。该省从加拿大和阿拉斯加借调了650名消防员,他们都已被部署。
克里斯汀放开狗,跳进一艘船里,带着电脑、相机和无线电,顶着波浪划到岛的背风面。她身后是一堵炎热、棕色、浓厚的烟墙。
她给大卫发了一封电子邮件:“火灾在这里。我在船上,狗被放开了,但火灾正开始烧到家园。救命。”
下午3点,消防员从一个小时外的黄刀镇飞来。一架更灵活的飞机,称为“指示犬”,飞在水箱飞机上方,引导它们到正确的位置投放阻燃剂。指示犬飞行员通常会向水箱飞机发出关于化学物质和水的正确混合比例的指令,然后在无线电中倒计时,“五、四、三、二、一,投弹!”
但是那天,指示犬飞行员看不到灰色烟雾以外的任何东西。水箱飞机无法投放阻燃剂。奥勒森夫妇的木屋被烧毁了。
“他那天晚上给我们写信说,‘我以前从未遇到过这种情况,当我们到达某人的家时,我们却无法挽救局面,’”大卫回忆道。
奥勒森夫妇的房产太偏远,无法投保。除了两只打架的狗,所有狗都从火灾中幸存下来。
“你不能阻止所有火灾”
加拿大林业局意识到,随着气候变化,火灾的发生率注定会增加。
加拿大自然资源部(负责管理和研究该国自然资源,包括其森林的联邦部门)表示,如果升温趋势继续下去,到本世纪末,每年燃烧的面积可能会翻一番。该联邦机构警告说,火灾、更频繁的干旱和昆虫爆发可能会使加拿大的北方森林成为碳的来源。
阿尔伯塔大学的弗兰尼根说,在北方森林中灭火涉及“监测和管理”战略。
“在更偏远的地区,我们只会监测它,如果它朝错误的方向发展,我们可以扑灭它,”他说。如果火灾逼近定居点12英里以内,消防管理人员将扑灭大火。
弗兰尼根说,在西北地区南部,萨斯喀彻温省在去年夏天面临着异常大的火灾季节。消防员们被干燥的条件所淹没,这些干燥的条件允许火灾在一天内蔓延超过12英里。
“社区受到威胁,大量的烟雾导致疏散。空气质量非常差,由于能见度,交通变得困难,”他说。
加拿大自然资源部的森林火灾研究科学家丹·汤普森说,科学家们不知道自前工业时代以来,火灾行为是否随着全球变暖而发生了变化。他们对火灾历史的记录有限,只能追溯到二战时期。
“老实说,我们对火焰大小是否正在变化没有很好的把握,”他说,“很难说火灾行为是否变得更糟。”
汤普森注意到,天气和树木物种的构成决定了哪些东西会燃烧。基于气候模型,并考虑到天气如何影响火灾发生,他认为北方森林的火灾强度将更大,并且在任何给定的火灾中燃烧的面积也会更大。
马里兰大学地理科学系教授埃里克·卡西什克表示,在 2010 年代,加拿大西部和阿拉斯加的平均燃烧面积为 1000 万英亩,是之前观测到的面积的四倍。
他说:“在过去五十年里,这个地区出现了相当显著且持续的增长。这并非直接由气候变暖引起。而是因为大气环流发生了转变。”
卡西什克专门研究预测模型,他说,虽然有早期预警系统帮助消防管理者决定在哪里配置资源,但模型的一个挑战是它们不太擅长预测高压脊的频率。
他说:“2014 年,在西北地区,恰好是急流的位置主导该地区的一年,导致了漫长的火灾季节。”
弗兰尼根说,这些带来炎热、干燥和大风天气的高压脊在地理上非常巨大,构成了后勤方面的挑战。
他说:“没有足够的队伍、直升机和飞机来应对那些不受欢迎的火灾。这是收益递减规律。你可以不断地投入资金来解决问题,但是除非你让每个树后都站着一名消防员,否则你无法阻止所有的火灾。”
奥尔森夫妇确信一件事:如果消防员及时赶到,ZF-007 本可以被阻止。
大卫说:“我希望记录显示,这不是上帝的旨意,也不是不可阻挡的事件、火墙之类的东西。如果他们和我们采取不同的方式,毫无疑问我们现在还拥有房子。”
在认真考虑了是否应该搬出灌木丛之后,奥尔森夫妇决定重建家园。
大卫说:“对我们来说,没有什么比留在这里,看着这片土地经历下一个变化时期更具吸引力的了。在我们的余生和我们孩子的余生中,它永远不会再像去年 7 月 1 日那样了。”
明天:到 2100 年,森林还会是碳汇吗?
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