卡莉·菲利普斯
研究员

2019年的火灾季节已经到来,没有什么宣传,也没有什么新闻报道。消防队员已经在几个州控制火势,包括科罗拉多州佛罗里达,俄克拉何马州,季节性的前景表明阿拉斯加、夏威夷和西海岸的部分地区可能会发生严重的野火。

虽然森林管理和人类发展增加了野火的发生率和风险,但气候变化加剧了大火的趋势,并导致火灾季节延长,在某些情况下,野火成为一种全年现象.在美国西部,气候变化是导致这种现象的主要原因烧伤面积几乎翻倍我们在过去35年里所经历的,并为此做出了贡献火灾发生频率和严重程度的增加,而延长了一些地区的火灾季节

火灾还通过向大气中释放大量二氧化碳和其他导致全球变暖的气体,同时加剧了气候变化的影响。188金宝搏手机版

随着这个新火灾季节的第一幕开始展开,我们有了新的机会和义务来解决野火、气候变化和人类活动之间的联系,并采取措施中断这种恶性循环。

气候变化加剧了火灾

气候变化正在引发美国西部、东南部和阿拉斯加的生态系统燃烧,而干旱、气温上升和飓风等气候灾害加剧了野火的风险和蔓延。

干旱和气温上升改变了水进入和离开生态系统的方式

干旱是自然现象。然而,现在我们面临更大的更热的干旱风险。不断上升的气温使土壤和树木变得干燥。干旱意味着进入生态系统的水越来越少,而气温上升则意味着水流失得更快。随着气温上升,植物每单位二氧化碳损失更多的水分,加剧了干旱造成的本已干燥和危险的状况。

随着进入生态系统的水越来越少,植物变得缺水,如果干旱条件持续下去,会杀死大量植物。在极端情况下,干旱本身就能杀死树木.植物在进行光合作用时失去水分,光合作用是植物利用阳光和二氧化碳制造食物的过程,因为它们会打开毛孔(又名气孔)吸收二氧化碳,在这个过程中水分会蒸发掉。

(这对植物来说非常重要,有些植物进化出了特殊的过程来避免水分流失。在沙漠中,许多植物只在夜间进行气体交换,这时温度较低,水分流失的风险最低

所以在干旱等极端缺水时期,它们会关闭这些相同的毛孔来保存它们拥有的水分。然而,由于植物不能在气孔关闭的情况下进行光合作用,它们就会耗尽碳储备,然后挨饿,这就是所谓的碳饥饿

液压故障是干旱导致植物死亡的另一种方式:木质部(水运输植物组织)中的气泡阻碍了水的运输,植物死亡。当干旱时间更长,也更严重时,水力破坏风险增大。

另外,树木也可能死于与干旱相关的并发症,比如健康的树木通常可以抵御的昆虫侵袭。气候变化放大了昆虫的负面影响,比如加州的树皮甲虫。寒冷的气温历史上控制着这些昆虫的数量但随着气候变化继续缩小任何特定生态系统所经历的温度范围,这些寒冷的温度就不会再发生了。这些昆虫也会生长在温暖的温度下繁殖得更快,这可能会进一步促进它们的传播。虽然这些疾病暴发和随后的树木死亡正在改变生态系统的整体组成和结构,但它们也可能导致干旱森林引燃物的增加。因此,我们可以预计,西部、东南部和阿拉斯加的森林将继续充满干燥的、随时可以燃烧的物质。

飓风会增加登陆地区的燃料负荷

当飓风登陆时,狂风会刮倒大量的木材。虽然登陆的飓风很少见,但这些自然灾害会带来大量木材,很容易成为野火的燃料。1989年,飓风雨果造成了大约439万亩林地这引起了广泛的关注火灾风险增加更大的燃料负荷和更高的风速。在过去的一个月里,我们看到了类似的现象在佛罗里达上演,在那里被飓风迈克尔吹倒的树木加剧了一场小型碎片火灾,阻碍了消防员进入并控制火势。然而,今年的风险不仅限于佛罗里达州,而且威胁着美国东南部的大部分地区。

火灾加剧气候变化

另一方面,燃烧树木、死亡生物和土壤会造成危害巨大的碳脉冲到大气层。当植物从大气中吸收二氧化碳并将其吸收到它们的组织中时,碳就进入了生态系统。随着时间的推移,这些碳会通过植物的根和死亡植物的分解融入土壤,这是陆地上最大的碳库。这些过程需要时间,碳储存的积累是渐进的。然而,当大火呼啸而过,所有的碳都变成了烟

在碳含量丰富的地区北方森林北极苔原,泥炭地在美国,火灾对气候变化的影响更大放大.的这些生态系统中的碳约占占全球土壤有机碳的50%或者是目前大气中二氧化碳含量的两倍2.几千年来,这些生态系统在土壤中积累了大量的碳,一场大火就可以摧毁这些种群

此外,火灾会释放出颗粒状的黑碳,会以两种方式放大气候变化的影响。当悬浮在大气中时,这些颗粒会捕获热量,放大地球表面的变暖。一旦这些都一样粒子分散在冰或雪的表面上在美国,它们会降低反射率,融化格陵兰岛等地区的冰,进一步使全球变暖。

两者都恶化了

由于我们对化石燃料的长期和不断增长的依赖,我们正在加剧气候变化,这又导致了灾难性的野火。我们不断向大气中排放温室气体已经造成了许多气候变化188金宝搏手机版气候的并发症上面所讨论的。结果,我们在继续恶化我们自己造成的问题。

除了化石燃料,人类还通过压制大多数火灾加剧了野火,进入野生地区,简单地说我们自己点火.几十年来,全面镇压一直是美国联邦政府在几乎所有毗连的美国土地上的主要战略,尽管在这一政策之前就有土著知识和实践。与家庭、餐厅和企业不同,我们的国家森林是随着火而进化的,需要火来维持种子发芽减少竞争而且一般生态系统维护.没有火意味着那些通常会在定期回火中烧毁的材料(树枝、原木和下层灌木),在这些森林里积累了多少,创造富油的条件导致了这些毁灭性的野火这种抑制也增加了森林密度,造成了更大的资源竞争(特别是在干旱时),并使火灾更容易在森林中蔓延。

打断循环

如果没有针对性的、基于科学的干预,这种变暖引发火灾、变暖引发火灾的恶性反馈循环将继续下去。

为了中断这一周期的气候方面,我们需要减少全球变暖的总体排放。188金宝搏手机版这可以通过许多渠道实现,包括减少我们对化石燃料的依赖接下来是更清洁的能源.我们也可以从大气中去除碳,保护大量的碳储存已经存在了。无论是何种机制,解决我们目前的野火困境和防范未来的灾难,都需要我们解决气候变化和全球变暖排放问题。188金宝搏手机版

为了从火灾端中断循环,我们需要从消防科学转化为积极主动的消防管理政策。研究表明,处方烧伤,减少燃料负荷重建历史火灾返回间隔(生态系统经历火灾事件的频率),减少向森林的扩张荒地城市界面而且战略预防性规划这样才能降低近年来我们所看到的特大火灾的发生率和强度。在更局部和区域的范围内,燃料处理和规定的燃烧可以是降低野火风险的有效策略。

虽然科学已经揭示了我们可以如何解决当前的困境,但我们行动迟缓。民主党人共和党人,两党联盟参议院已经起草了立法解决我们国家的野火问题在过去的3年里,但这些法案都没有成为法律。2018年3月,我们在预算方面取得了进展,其中包括一项消防资金的重大重组其中包括一项针对野火的灾难基金。然而,特朗普总统最近的预算提案大幅削减了林业资金美国农业部和DOI这表明2018年取得的进展可能无法持续。

规定的火灾,即管理人员故意放火并监测火灾的生态目的,已经在全国范围内被用作保护森林的工具减少燃料负荷,模拟自然回火间隔.这种策略的风险,如火灾逃生和空气污染的增加,往往阻碍决策者使用这种管理选项。而近99%的火灾都是成功的,那些逃脱的通常是我们听说过的,比如2000年塞罗格兰德大火.作为替代方案,手动移除燃料(机械疏伐)可以降低燃烧强度和火势蔓延速度,同时保持生态系统的生态完整性。在规定的火力站不住脚的情况下,比如跟随飓风雨果,替代策略比如燃料中断和战略压制能力的建立可以更有效地降低灾难性野火的风险。

尽管我们目前的形势很严峻,野火也很危险,但我们有知识和技能来打破这种恶性循环。2019年似乎是开始的最佳时机。