2010年俄羅斯西部地區(qū)突然爆發(fā)了持續(xù)時間長達50天的森林大火,高峰時,火點達數百個?;馂漠a生的濃煙籠罩著首都莫斯科,城區(qū)白天的能見度不到50米。除火災直接造成的傷亡外,火災煙霧和破紀錄的熱浪共同作用下,全俄羅斯由于此次森林大火造成了大約56 000人死亡,直接經濟損失150億美元。
從全球范圍看,森林大火也經常在熱帶雨林地區(qū)發(fā)生。1997年夏季,起因于當地農民放火毀林開荒的傳統(tǒng)生產方式,印度尼西亞發(fā)生了過去300年面積和強度都名列前茅的森林大火。持續(xù)到1998年的大火,不僅導致約800萬公頃森林被燒毀,還給鄰國馬來西亞和新加坡帶來了厚厚的煙霾,甚至泰國、越南和菲律賓也感受到森林大火所造成的陰霾。不但在印尼和南美熱帶雨林,放火燒毀草地和森林進行開荒的傳統(tǒng),也使非洲大陸成為全球森林火災發(fā)生最為頻繁的地區(qū)。
全球氣候變化對森林生態(tài)系統(tǒng)的作用明顯??茖W家們利用長達18年的衛(wèi)星觀測資料,對西伯利亞地區(qū)的森林生態(tài)系統(tǒng)進行研究。結果表明,從1982年到1999年,對幾乎所有的西伯利亞生態(tài)系統(tǒng)而言,春天都提前了。最為明顯的是在城市平均每年提前0.74天,落葉闊葉林地區(qū)提前了0.46天,林-農田混合區(qū)提前了0.62天,草地提前了0.35天。由于西伯利亞中部是大陸性氣候。進入春天時間的改變影響了林火發(fā)生與溫度和氣候之間的關系。樹木作為對日益增長的溫室氣體水平和較高的溫度的響應,它的生長期延長了,而這與森林火災發(fā)生有什么關系,科學家進行了進一步的研究。
近年來科學家的研究表明,進入20世紀80年代以來,全球氣候變暖導致的林火火災有上升的趨勢。以美國為例,1987—2003年期間林火燒毀的聯邦森林土地比前17年增加幾乎7倍以上,其中,特大火災更是增加了約4倍??茖W家經過系統(tǒng)分析,發(fā)現林火發(fā)生的季節(jié)開始較提前,火災持續(xù)時間更長,火災季節(jié)結束卻推后了。
全球變暖和大的森林火災發(fā)生頻率有明顯的聯系。歷史記錄表明,美國西部森林火災程度和頻率的增加與3月到8月期間更高的溫度有關。而上世紀90年代后期,南美和東南亞地區(qū)林火毀滅了數百萬公頃的熱帶森林。林火的反復燃燒,不僅僅導致植物群落組成發(fā)生變化,還引起其他生態(tài)因子的重新分配。例如,森林火災會大大降低森林水土保持、涵養(yǎng)水源、調節(jié)氣候的作用。而森林貯存的大量能量突然釋放,更是嚴重破壞了森林生態(tài)系統(tǒng)正常運行,所造成的混亂往往需要幾十年或更長時間才能得到恢復。大量二氧化碳與水起化學反應,在水中產生大量碳酸氣,嚴重污染水環(huán)境。
從地球生物進化史看,自從億萬年前第一個陸生植物出現以后,森林火一直是全球環(huán)境變化的一部分。林火也為人類進化和文明的產生提供了基本保證。1988年美國黃石公園的林火為研究林火的生態(tài)效應提供了一次機遇??茖W家發(fā)現,林火雖然燒毀了數以千萬計的樹木和數不清的其他植物,然而,由于超過一半的受災地區(qū)所遭受的是地面火,因此,那些忍耐力強的樹種所受損害較少。但林火結束后沒多久,基本上所有植物和樹種都出現了快速自然恢復。這表明林火是自然生態(tài)系統(tǒng)進化過程中重要的一環(huán)。
過去,很多人認為氣候變化和生態(tài)系統(tǒng)的相互作用可能需要50100年時間,而現在,科學家認為,通過火對森林生態(tài)系統(tǒng)的影響,這個過程所需時間將大幅度減少。森林火災已經不僅是氣候變化的結果,他們對全球氣候變暖的趨勢所作的貢獻遠遠超出了科學家的預想?;馂暮箨懙叵聣|面性質的改變,地表裸露,蒸發(fā)量加快,水分減少,土壤、大氣加速變干,使地表水、熱平衡遭到破壞,局地氣候變得更加敏感。
近年來,在許多發(fā)展中國家,為了發(fā)展農業(yè)和其他經濟活動,人們將火作為一種廉價和有效的方式用來清除森林。僅森林火災所排放的大量二氧化碳就占了自工業(yè)化以來人類向大氣排放的總溫室氣體的20%,這些二氧化碳進入大氣后又進一步導致全球增溫。目前,許多科學家積極呼吁,希望能夠將森林火也納入氣候變化談判中,以提高對森林管理的重視。
葉謙,博士,曾任中國氣象科學研究院兼職研究員、中國氣象局華風影視集團高級顧問、世界氣象組織北京2008年奧運會預報演示項目社會經濟影響評價課題首席科學家?,F任國際全球環(huán)境變化人文影響中國委員會(CNC-IHDP)副秘書長、國際全球環(huán)境變化人文影響計劃(IHDP)主任特別顧問,IHDP核心計劃綜合風險防范計劃執(zhí)行主任。研究領域包括:衛(wèi)星氣候學、氣候變化的社會經濟影響以及全球變化等。