两项新研究发现,2019 年底和 2020 年初席卷澳大利亚东南部的严重、毁灭性野火所造成的强大影响远远超出了澳大利亚范围。
一个团队根据卫星得出的估计显示,这场大火向大气中注入的二氧化碳至少是之前认为的两倍。另一个研究小组发现,大火还产生了大量的烟雾和灰烬,这些烟雾和灰烬在南大洋上空飘向东方很远的地方,为水域提供了营养物质,并引发了被称为浮游植物的微小海洋藻类的广泛繁殖。这两项研究均于 9 月 15 日在线发表于 自然.
位于莱顿的 SRON 荷兰空间研究所的气象学家 Ivar van der Velde 及其同事首先检查了 2019 年 11 月至 2020 年 1 月火灾最严重期间通过卫星仪器 TROPOMI 在澳大利亚东南部收集的一氧化碳数据。然后,为了获得对火灾造成的二氧化碳排放量的新估计,研究小组使用了之前确定的该地区桉树林(在火灾中被烧焦的主要森林类型)在早期野火期间排放的一氧化碳与二氧化碳的比率。和规定的烧伤。
Van der Velde 的团队估计,火灾向大气中释放了 517 万亿至 867 万亿克二氧化碳。“二氧化碳的绝对量级2 排放到大气中的……比我们最初想象的要大得多,”范德维尔德说。“这一事件的排放量明显高于所有澳大利亚人全年燃烧化石燃料的正常排放量。”
之前对 CO 的评估 2 根据对燃烧面积和火灾消耗的生物量的估计,火灾产生的排放量平均约为 275 万亿克。研究人员表示,利用卫星获得的一氧化碳数据,可以极大地提高区分火灾实际排放量和其他背景气体来源的能力,从而提供更准确的评估。
这一发现具有令人担忧的影响。范德维尔德说,大火迅速席卷了澳大利亚东南部的桉树林,对森林的破坏程度使其快速恢复变得更加困难,这反过来又影响了树木可以固碳的量。序列号:21 年 3 月 9 日)。他说,澳大利亚北部和中部干燥、长满草的稀树草原的火灾被认为对气候更加中性,因为草可以更快地再生。
随着气候变化的持续,澳大利亚东南部严重的火灾季节可能会变得更加常见。气候变化已经使 2019-2020 年火灾季节等严重火灾事件的可能性增加了至少 30%(序列号: 3/4/20)。
火灾产生的烟雾和灰烬也具有强大的冲击力。2019 年 12 月 29 日至 12 月 31 日期间,科学家们敬畏地看着大火造成了高耸雷雨云的“超级爆发”(序列号:12/15/20)。这些云将灰尘和烟雾的微小气溶胶颗粒喷射到平流层高处。
火灾产生的气溶胶也通过低层大气向东传播,最终到达南大洋,在南大洋缺铁的水域引发了浮游植物的大量繁殖。现就职于普林斯顿大学的地球化学家唐伟一及其同事分析了火灾产生的气溶胶,发现这些颗粒富含铁,铁是藻类的重要营养物质。通过追踪跨越海洋的灰烬和烟雾云的大气路径,研究小组能够将观察到的水华(卫星检测到的大片叶绿素)与火灾联系起来。
巴塞罗那超级计算中心的海洋生物地球化学家、该研究的合著者琼·略特(Joan Llort)表示,研究人员长期以来一直认为,在适当的条件下,火灾会引发海洋水华,特别是在南大洋。但洛特说,这项研究标志着有史以来对此类事件进行的最直接的观察——部分原因是它规模如此之大。
杜克大学生物地球化学家尼古拉斯·卡萨尔(Nicolas Cassar)也是该研究的合著者,他说,大规模的海洋水华是“另一个可能被气候变化改变的过程”。
卡萨尔补充说,这项研究中出现的一个大问题是,这些浮游植物在繁殖时最终可能从大气中吸收了多少碳。当藻类死亡时,它们通过光合作用从空气中吸收的一些碳会随之沉入海底。但其中一些很快就会被呼吸回到大气中,从而减弱了花朵对野火排放可能产生的任何缓解作用。他说,要真正评估藻类所扮演的角色,需要在远洋船只上建立一个快速反应小组,以便在这些化学过程发生时对其进行测量。
康奈尔大学气候科学家道格拉斯·汉密尔顿(Douglas Hamilton)表示,这种由野火引发的水华规模之大——“比澳大利亚本身还要大”——表明“野火有可能大幅提高海洋生产力”。学习。
“火灾对社会的影响并不直接,”汉密尔顿补充道。吸入后可能对健康造成严重影响的烟雾“也为生态系统提供营养,并帮助支持海洋食物网。”他补充说,这项研究表明,要了解未来火灾活动的增加如何有助于塑造海洋生产力的未来,“我们现在密切监测其影响至关重要。”