随着气候变暖，北美北方针叶林的火灾季节变长，火灾更加严重，计算每次火灾燃烧的碳量变得更加紧迫。本周发表在《自然气候变化》杂志上的一项由北亚利桑那大学领导的新研究表明，碳燃烧的多少更多地取决于可用的燃料，而不是像干旱、温度或降雨这样的火灾天气。在一项横跨加拿大和阿拉斯加的大型回顾性研究中，国际研究团队发现，地下土壤有机质中储存的碳是火灾释放多少碳的最重要预测因子。

 

该团队通过分析2004年至2015年间从加拿大和阿拉斯加六个生态区的417个燃烧点收集的野外数据，调查了广袤的北方北部地区的不同森林状况。他们发现，土壤中储存的碳量是碳燃烧量的最大预测因子，而土壤湿度在预测碳释放方面也很重要。

 

北亚利桑那大学生态系统科学与社会中心的主要作者Xanthe Walker说:“在这些北部森林，土壤，杏2系列而不是树木，可以占到碳排放的90%，所以我们预计这些有机土壤将是一个重要的驱动因素。”“但令我们惊讶的是，事实证明，火灾天气和火灾发生的时间并不是碳燃烧的良好指标。真正重要的是火灾发生时的燃料。”

 

这是一个关键的发现，因为火灾天气(用火灾天气指数来衡量)是科学家和火灾管理人员目前用来模拟北方森林碳排放的主要工具之一。这项研究表明燃料应该是这些模型中更重要的组成部分。“当我们想到气候变化和野火时，我们通常会本能地想到极端天气条件，”加拿大林务局的研究科学家、这项研究的合著者马克-安德烈·巴黎西安(Marc-Andre Parisien)说。“但我们的研究表明，植被也很重要——非常重要!”预测未来的植被是一件棘手的事情， 杏耀平台 ，但这项研究强调了不断修剪的必要性。”

 

他们发现的植被模式是复杂的——土壤湿度、树种组成和火灾时的林龄都相互作用来预测燃烧量。例如，高度易燃的黑云杉通常是碳燃烧的预测因子，而且在火灾发生时，这一物种的存在会随着场地湿度和林龄的增加而增加。但是这种相互作用很可能会随着气候的变化而改变。例如，随着气候变暖和火灾间隔缩短，黑云杉被落叶乔木和短叶松取代，它们生长在较浅的土壤中，火灾时释放的碳较少。该研究的地点级分辨率使研究人员能够捕捉到碳燃烧模式中的这种动态，并为它们未来可能发生的变化提供了线索。

 

阿姆斯特丹自由大学的助理教授、这项研究的合著者桑德·维拉弗贝克说:“我们真的需要打破把北方森林看作是单调的森林的误解。”“虽然北方森林只有少数树种，但其生态系统结构、森林年龄、地形、泥炭地发生和永久冻土条件的多样性是巨大的，我们的论文表明，这些特征决定了北方森林火灾的碳排放。”好消息是，我们可以利用美国国家航空航天局和其他太空机构的现有工具绘制出这种精细尺度的生态系统变化的各个方面。现在我们需要在整个大陆范围内开展这项工作。”

 

这项研究的高级作者、北亚利桑那大学的生物学教授米歇尔·马克说，杏耀YL这项研究捕捉到的细节水平为建模者提出更多有关碳的问题提供了一个框架。“在过去，火灾模型关注的是火灾行为，而不是碳排放，”Mack说。“直到最近十年左右，我们才看到全球都在努力量化这些火灾释放的碳量。我们希望我们对燃料的观察可以为模型提供信息，以便我们更好地了解北方森林的排放轨迹。”

 

《同意了。“我们发现火灾植被的反馈比我们几年前认为的要强烈得多，”他说。“当然，我们永远无法管理所有巨大的北方生物群落——我们也不应该这么做——但这有助于我们知道我们可以采取哪些有针对性的行动，比如火灾管理或修改森林植被，来限制碳损失。”