海洋生物實驗室生態系統中心的科學家在阿納克圖沃克河火災現場巡查燒過的草叢。 |
《自然》雜志近期發表一項研究稱,大規模的北極野火對大氣中的碳總量的巨大影響。
美國海洋生物實驗室的高級科學家蓋烏斯?謝費(Gauis Shaver)及來自佛羅里達大學米歇爾?馬克(Michelle Mack)表示,2007年阿拉斯加州布魯克斯山脈北坡的大火釋放出的碳總量是不受干擾的苔原的年釋放量的20倍以上。
研究團隊稱,隨著阿拉斯加北坡野火的頻率和火勢不斷增加,可能使大量的溫室氣體二氧化碳被釋放到大氣中,導致苔原加速演變成一種不同的生態系統,降低碳儲存能力。
北極苔原陰涼,潮濕的土壤中儲存了大量的碳,由永久性凍土層與外界絕緣。千百年來,阿拉斯加北坡幾乎沒有發生過火災,大火對苔原生態系統碳平衡的影響也經研究。然而,隨著過去半個世紀的氣溫升高,該地區的氣候正處于轉型期,引發了更多的雷暴、閃電和野火。
2007年的阿納克圖沃克河大火肆虐了圖利克野外站以北約1036平方公里的凍土地帶。 這場大火是該地區有記錄以來最為嚴重的一場,雖然火災只影響了50歲左右的土壤層表層,卻導致了超過200萬噸的二氧化碳釋放到大氣中,相當于20世紀后25年整個北極苔原生物群落碳匯的年均量。
謝費正是美國國家科學基金會在圖利克野外站的北極地區長期生態研究項目的首席研究員,他自20世紀70年代中期以來一直在研究北極苔原。謝費和他的同事們現在正密切關注大火對北坡植被的影響。隨著氣候變暖,北極地貌會出現更多的灌木,這個趨勢受到火災的影響可能會加速。
謝費表示:“衛星告訴我們,過去30年北極地區有明顯的綠化過程。”更加溫暖的地貌將以灌木為主,而不是現在的草和苔蘚。一些科學家預測,北極大部分地區的苔原最終會成為森林。“關鍵問題是,這些被大火燒過地區的條件是否更有利于培育新種子、新物種。”
此外,燒過的地區因為顏色更深,比未受干擾的土地能吸收更多的太陽輻射。謝費說:“燒過的地方凍土層的解凍程度和解凍深度要高得多。”大火的直接后果是加強了氣候變暖對北極苔原的影響。科學家們還不知道,土地是否可以恢復其未燃前的碳和能量平衡。
本次研究得到了美國國家科學基金會的環境生物學部、生物基礎設施部和極地項目辦公室的資助和支持。同時,美國國家生態學分析與綜合研究中心、土地管理局、阿拉斯加消防局和北極地區辦公室也參與支持了該項目。