阻止阿拉斯加野火如何减缓气候变化

气候变化正在加剧阿拉斯加的野火,而野火反过来又在加剧气候变化。以下是如何打破这一恶性循环的方法

Orange, smoke-filled sky over treeline.

阿拉斯加托克附近,森林火灾的烟云笼罩着森林。

在全球北极圈以南延伸的富含碳的北方森林中,正在上演一场恶性的气候-野火循环,这既构成了加速的气候威胁,也提供了一个尚未实现的阻止温室气体排放巨大且不断增长的来源的机会。

以阿拉斯加为例。今年夏天,野火以历史性的——而且是可怕的——速度蔓延到该州的森林中。从 6 月到 8 月,野火在该州烧毁了超过310万英亩的土地,面积大于黄石国家公园和优胜美地国家公园的总和。根据国家跨部门消防中心的数据,这几乎占今年迄今为止美国各地燃烧的近 570 万英亩土地的一半。在燃烧过程中,阿拉斯加的野火向大气中排放了超过1.5亿公吨的二氧化碳,相当于3200万辆汽油动力汽车一年的碳污染。

北方森林是巨大的碳储存库。它们主要储存在土壤中,约占世界森林碳储存总量的三分之二。虽然野火在这些森林中自然发生,但我们和其他气候研究人员一直在观察气候变化如何导致火灾频率和严重程度的急剧增加。


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自 20 世纪 60 年代以来,阿拉斯加和加拿大以云杉为主的森林的燃烧面积翻了一番。这些高纬度地区的气温上升速度几乎是全球平均水平的四倍,这一趋势延长了生长季节,减少了积雪,并且——在像阿拉斯加今年经历的那样炎热、干燥的春季和初夏——使树木和土壤变得干旱。随着气候变暖,闪电袭击——这些森林中野火的主要来源——也变得更加频繁

如果不加以控制,北方野火将进一步加剧,燃烧并向大气中释放储存在这些森林土壤深处的远古有机碳储存物。由于如今的北方野火确实常常无人控制,这就是我们正在走上的令人担忧的轨迹。但这不一定是这样。我们最近发表在《科学进展》杂志上的研究表明,将阿拉斯加野火控制在这些森林经历的水平,以及过去几十年升温加剧之前它们所适应的水平,可能是缓解气候变化的一种重要、被忽视且非常划算的方法。

尽管阿拉斯加约占美国陆地面积的 18%,以及美国年平均二氧化碳排放量的一半,但目前,阿拉斯加获得的联邦灭火资金不到每年约 30 亿美元的 4%。阿拉斯加的州和联邦消防资源(平均每年总计约 1.3 亿美元)理所当然地被分配用于扑灭对人类生命和财产构成直接威胁的火灾。阿拉斯加森林荒野偏远地区的野火通常会被允许燃烧。

如何设计消防管理政策和预算,以将北方野火及其排放量控制在历史水平?在炎热、干燥和有风的条件下尝试扑灭大型偏远野火将是一项英勇、代价高昂且愚蠢的冒险。但是,如果有专门的资源,一旦通过飞机或卫星首次检测到偏远的火灾,就可能在这些火灾变大之前从空中扑灭这些火灾。目标很简单,就是保持火灾规模小,限制排放,同时保留野火提供的重要生态效益。这种对初始攻击的关注可能在限制火灾规模方面特别有效,因为刚刚发生的火灾的峰值往往会比燃烧面积的峰值提前几周或更长时间

我们的研究发现,要将阿拉斯加野火控制在气候变化之前的水平,到 2030 年需要平均每年投资约 7 亿美元,是目前阿拉斯加消防管理年度投资的五倍。资金将支持额外的人员和更多的飞机、无人机和其他技术资源,以监测和扑灭这些火灾,使其保持在小型状态。这当然是一笔可观的预算增长。但请考虑一下:扩大阿拉斯加的消防管理以防止野火加剧,每避免排放一吨二氧化碳的成本将低于 13 美元。这与清洁能源解决方案(如用陆上风能或公用事业规模的太阳能光伏发电取代化石燃料发电)的成本相当。

我们保守估计,到 2030 年,将阿拉斯加野火控制在历史水平将避免释放高达 9.5 亿公吨的二氧化碳。针对特别富含碳且野火风险高的地区(如泥炭地)进行灭火可以进一步减少排放。与加拿大以及最终与俄罗斯合作并分享专业知识,以扩大旨在限制整个北方地区碳排放的消防管理,也可以实现这一目标。

限制北方野火将带来多重额外好处,包括改善公共健康。野火烟雾可以传播数百英里,使阿拉斯加人,无论远近,都面临严重呼吸系统疾病的重大风险,并扰乱阿拉斯加原住民社区的传统生活方式。在 7 月初,诺姆被 430 英里外的野火产生的浓烟笼罩,导致臭氧和颗粒物污染远远超过危险水平。在某些年份,阿拉斯加野火产生的烟雾甚至到达了美国东部,显著降低了空气质量。

如果不大幅减少并最终消除化石燃料排放,我们就无法阻止全球变暖。但我们也必须控制北方野火的排放。我们忽视这些野火及其加速的气候影响将付出代价。为了缓解气候变化,美国行动方案中必须包括扩大阿拉斯加北方森林的气候减缓消防管理。现在是推进消防管理的时候了,将其作为一项基本且具有成本效益的策略,以将北方森林的巨大碳储存留在地下。

这是一篇观点和分析文章,作者或作者表达的观点不一定代表《大众科学》的观点。

Peter C. Frumhoff is the senior science policy advisor at the Woodwell Climate Research Center in Massachusetts and teaches environmental science and public policy at Harvard University. Formerly, he was chief climate scientist at the Union of Concerned Scientists. Follow him on Twitter @peterfrumhoff.

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