森林火灾引发的气候变化不可忽视丨关注气候变化

作者: 韩永明

来源: 中国科学院地球环境研究所

发布日期: 2023-07-27 17:04:45

加拿大森林火灾向全球大气排放CO2超过10亿吨,加剧温室效应,加快气候变化步伐。全球森林火灾形势严峻,每年排放大量CO2,对全球气候变化产生重大影响。森林火灾不仅排放温室气体,还对环境空气质量和生态系统产生显著影响。中国在控制森林火灾排放方面取得显著成果,提供“中国经验”。全球需合作应对森林火灾与气候变化的挑战。

近期,加拿大森林火灾持续蔓延引发全球关注,据中国科学院专家测算,本次加拿大森林火灾已经向全球大气排放CO2超过10亿吨,有可能加剧“温室效应”,加快“气候变化”的步伐。

一般森林火灾作为一种常见的自然现象,往往在森林与草地生态系统中起着正向的调节作用。然而,随着人类的活动愈发频繁,增加了森林火灾的发生几率。加之气候变暖、极端天气等因素的影响,大型森林火灾事件的发生愈加频繁,如本次加拿大森林火灾,对于应对全球气候和环境变化带来了巨大挑战。

当前,全球范围内的森林火灾形势非常严峻。近年来,随着全球变暖形势的加剧,造成更多的极端超大森林火灾发生,如近年来澳大利亚、加拿大、美国等地的极端超大森林火灾释放大量CO2,引起了全球关注。据研究估算,全球森林火灾每年排放约65-110亿吨(平均72.8亿吨)的CO2,森林火灾排放的CO2平均可达全球化石燃料排放的20%。

据相关研究,2021年,仅北美和欧亚大陆北部森林火灾燃烧就释放了近17.6亿吨CO2;2019-2020年,澳大利亚东南部经历了密集且地域广泛的极端森林火灾事件,3个月的时间由森林火灾造成的CO2排放量就达到7.2亿吨,是过去20年间年均排放量的3倍之多;今年以来,在加拿大发生的超大森林火灾事件,其CO2排放量已超过10亿吨。超大森林火灾事件造成的温室气体排放是影响全球气候变化的不可忽视因素。

此前一般观点认为,森林火灾会向大气排放大量CO2等温室气体,森林火灾过后,由于新植被的生长,又会吸收大气CO2,使得森林火灾排放CO2和植被生长吸收CO2达到净平衡态(碳的零排放)。然而最新研究表明,森林火灾过后的植被生长并不能完全达到碳平衡,其对碳排放的影响是长期的,长期效应还是碳排放源。此外,森林火灾还会改变森林过火面积的下垫面,如造成地表颜色变黑、变暗等,增加吸收太阳光能力,产生增温效应。

森林火灾燃烧排放产生的颗粒物降落冰雪表面,也会促进冰雪融化;而如加拿大等靠近极地附近的森林火灾,还会加速冻土层融化,释放温室效应更强烈的甲烷。不可忽视的是,森林火灾除了对温室气体排放有影响外,森林火灾燃烧还会对环境空气质量造成显著影响。当森林火灾发生时,大量的颗粒物和气溶胶会进入大气中,形成烟雾和灰霾,导致能见度降低,影响公众出行。

燃烧所产生的细颗粒物(PM2.5)中可能含有有害物质,如多环芳烃、重金属等,吸入人体后会对人体健康产生危害,引发呼吸系统疾病、心脑血管疾病等健康问题。

此外,大规模森林火灾燃烧也会对当地生态系统和全球生物多样性产生影响。虽然一般的森林火灾作为自然演替的一部分,有助于清除森林中的枯枝落叶和枯死植被,促进植被更新和再生,但频繁或大规模的森林火灾,明显会对生态系统产生严重的负面影响,损害生物多样性,造成土壤侵蚀和贫瘠化,干扰生态平衡等。

需要指出的是,从科学上来看,虽然森林火灾排放了大量温室气体,加剧了气候变化,但其可能也具有一定碳汇效应。如森林火灾生成的溶解铁、有机酸(增加大气化学过程中铁的溶解性)以及N、P、S等营养物质,传输到海洋,可增加海洋生产力,从而达到碳汇效应。森林火灾排放的气溶胶气候效更加复杂,火灾产生的黑碳具增温效应,而其排放的有机碳又具降温效应。但整体来看,森林火灾的碳汇效应并不明确。

从现实意义来看,至少森林火灾排放CO2的短期气候增温效应明显,是不可忽视的,应视为重要的碳排放源。从气候变化的科学认识看来,森林火灾排放产生的气候效应非常复杂,需要科学家加大这方面的研究。与其他国家形成鲜明对比的是,我国森林火灾CO2排放量在全球处于较低水平。

中国森林覆盖率约为24.20%,占全球森林的4.7%,近年来虽然新闻上偶有报道我国森林火灾发生,但得益于我国严格的管理,森林火灾造成的CO2排放量远低于国外,仅为全球森林火灾排放量的0.15%–0.23%。森林火灾造成的有限CO2排放量,显示出中国在有效控制森林火灾排放方面取得的显著成果。

中国坚持“预防为主、防救结合”的森林火灾控制方案,通过制定法律、加强公众防火教育、完善监测手段等方式,成功减少了森林火灾的发生,有效降低了森林火灾所排放的CO2量,为全球气候变化做出贡献,提供了控制森林火灾的“中国经验”。

在全球范围内控制森林火灾,特别是超大森林火灾的发生,是有效减缓全球变暖的重要手段之一,也是应对气候变化的重要举措之一。面对应对森林火灾与气候变化的挑战,全球科学家迫切需要加强气候变化与森林火灾发生机理和预测方面的研究,并建立有效的森林火灾早期预警监测体系,以便及早发现和控制超大森林火灾的发生。

由于森林火灾与气候变化之间的联系非常复杂,全球合作共同应对这一全球性挑战势在必行。共同深入研究森林火灾碳排放因子和排放清单,建立公正科学的碳核算体系,将控制森林火灾碳排放纳入全球气候治理的重要议程中,才能确保减排行动的全球可对比性和科学性,推动全球共同减排进程,实现全球碳减排的共同目标,以应对越来越大的全球气候变化挑战。

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