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当Bogs Burn时,环境需要击中

2021-12-21 17:50:06来源:

2015年,大规模的野火通过印度尼西亚烧毁,透过泰国的浓烟雾和阴霾。

这些火灾是“现代历史上最糟糕的环境灾难”,伦敦大学伦敦大学野火专家Thomas Smith说。史密斯估计,印度尼西亚和邻国的火灾和烟雾造成10万人,并造成数十亿美元的损害。在地球的其他地球上,火灾昂贵:在他们的巅峰时,燃烧者每天比所有美国经济活动更加温暖的二氧化碳将更多气候变暖的二氧化碳吹入大气中。

两年后和13,000公里,火灾在荒芜的北方景观的条件上闷烧。远程爆炸可能会被忽视。但杰西卡麦卡特迪和其他火灾研究人员积极监控地球的卫星图像,以某些人检查Facebook的方式。俄亥俄州迈阿密大学麦卡锡麦卡特的一个星期天惊讶地看到了似乎在格陵兰的似乎白烟的巨大困境。巨大的陆地没有在她的消防雷达上。它主要是冰,也没有稀疏植被的部件。

这两个燃烧物的设置不可能更加不同,但科学家怀疑这两者有一些重要的东西共同:大量腐朽有机质,称为泥炭。

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泥炭地 - 包括沼泽,其他沼泽的湿地,是的,是格陵兰冰冷的土壤 - 是腐朽有机质富含的生态系统。

在健康,潮湿的状态下,泥炭地是非常抗火的。因此,当出现火灾风险时,泥炭沉重的景观历史上没有历史上遇到同样的关注,例如,据说美国的干杉木林。但随着印度尼西亚的那些毁灭性的泥炭火灾,聚光灯也转向了地球的其他泥炭地。

印度尼西亚Palangka Raya的街道,由2015年10月16日拍摄的这张照片中的泥炭火灾烟雾遮挡。Aulia erlangga / cifor

在全球范围内,Peatlands在几个世纪以来堆积的湿有机物质厚毯中储存大量碳。虽然它们只覆盖了地球地面的3%至5%,但泥炭地储存了四分之一的土壤碳。这增加到更多的碳比所有世界森林相结合。

但是土地利用的变化 - 将水从植物植入植物的作物,要求干燥的土壤,热带地区的常见做法,或通过区域建造道路 - 可以干燥泥炭。然后,一个不小心的扔卷烟或错误的雷击可以点燃将冒烟和闷烧月份的火灾,将千年的储存碳作为二氧化碳释放到大气中。

或者火灾设为农业的清除土地可以失控,就像他们在印度尼西亚所做的那样:在过去的几十年中,该国已经耗尽了许多泥炭块以种植油棕榈药和其他作物。现在,该国正在看到泥炭地破坏和干燥时会发生的最坏情况的情况。与此同时,在北纬,解冻永久冻土暴露泥炭已被埋在多年的泥炭,这可以在去年夏天在格陵兰岛看到的那些燃料。

在短期内,泥炭射击着致命的烟雾和烟雾的空气。在印度尼西亚等浓密的人口稠密的领域,燃烧物可以吞噬家园和企业并索赔生命。但火焰死于坠落后,火灾率的影响很长。泥炭射击重塑整个生态系统。一旦泥炭烧毁,它可能需要数千年来再次建立。并且所有一旦整齐地储存的所有碳都在大气中漂浮,导致气候变化很像燃烧的煤一样。

现在,科学家正努力在泥炭地处理泥炭地和农业,发展和气候的影响,这些气候变得更加温暖和干燥。最近在非洲和南美洲的隐藏泥土发现扩大了世界各地的泥炭的程度,以及保护这些碳储存的赌注。新的研究使得越来越清楚,没有换乘方法,人类可能会剥离健康的泥炭块并得到回报,加入很多气候变暖的二氧化碳。

如果农业继续排水,促进火灾风险,突破印度尼西亚的泥炭景观遇到了麻烦。南南素雅纳/联索(CC BY-NC-ND 2.0)

见面泥炭

Bogs不会让大多数人召唤温暖,模糊的感情。景观通常在流行文化中与巫婆,欧洲的梅梅化的“沼泽尸体”和沉闷的天气相关联。这也许讲述了“泥潭” - 沼泽的另一个词 - 也用于指粘滞的困境。但对于研究他们的科学家来说,Bogs远非凄凉。

“大多数人走得很远,避免走过这些东西,但我爱他们,”加拿大圭尔夫大学的泥炭研究员Merritt Tutsky说。她在加拿大和阿拉斯加学习的沼泽看起来像“霍比特人生态系统”,她说,所有的行动都发生在地面的较低:顽固的树木坐在苔藓和地衣的五颜六色的地毯上。她指出,Bogs在保持我们的星球健康方面发挥着至关重要的作用。

碳在全世界都不断回收:例如,它是植物作为二氧化碳,并溶解在海洋中。但是过量的循环碳可以将生态系统扔出摇头。大气中的二氧化碳太多使行星加热;太多溶解在海洋中使水更酸性。在海洋沉积物和石灰石等岩石中的长期碳储物从短期周期中拉出碳,将其翻回它无法造成伤害。泥炭地也是如此;沿着米挖了很多米,你会发现碳被埋没了数千年。

而未经训练的眼睛可能看沼泽,只有一个潮湿的莫拉斯,只需要防水跋涉,泥炭地可能会令人惊讶。在热带地区,沼泽森林装满大型叶茂树,泥炭毯通常由腐烂的木质植物建立。温和泥炭地,如美国北部和加拿大,体育磨砂植被,主要来自腐朽的斯巴格苔。

在加拿大安大略省阿尔冈昆省公园的北部泥炭地喜欢这个沼泽,由五颜六色的苔藓和短植物主导,而不是在热带泥炭地看到的豪华的树檐篷。Orchidpoet / iStockphoto.

泥炭是“不完全不可再生,但它累积如此慢,”Turtorsky说。“火灾可以通过干燥的沼泽燃烧,并在几分钟的燃烧中真正释放成千上万年的碳。”她是第一手作为研究生学习。

差不多20年前,她在加拿大沼泽中埋藏了小袋泥炭来研究他们的分解。当她两年后回来挖掘样品时,她的整个场地都在烟雾中升起。她的宝贵数据已经消失了。

“我被摧毁了一天大约一天,”Tartorsky说。“但后来我开始考虑它:我们震惊了这个系统被烧毁了。“

第二天,她开始收集新数据,这次观察沼泽如何从火中恢复。然后,她说,人们认为,随着时间的推移,人们认为唯一减慢泥炭堆积的东西是它不可避免的自然分解。“这是我第一次意识到分解不是导致泥浆损失的唯一过程,”Turtorsky说。“火也通过燃烧它来减少泥炭。”

隐藏的存款

随着对沼泽威胁的提高意识,旨在识别和保护这些生态系统中所含的资源更大。最近,世界各地发现了大型新型泥炭丰富的斑点。2017年1月,英国和刚果科学家本质上宣布,巨大的泥炭巨大的泥炭已经隐藏在刚果盆地中央赤道的森林横幅中。该地区是土着人群的所在地,但难以访问,所以没有人在最近才能调查其泥炭资源。

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包括在非洲,南美和亚洲的新发现地区热带泥炭粗糙增加

由Simon Lewis和Greta Dargie的研究人员和英格兰大学学院的Greta Dargie队领导,徒步进入盆地,以提取“核心”,以衡量泥炭的泥煤的深处。基于土壤的那些长圆柱横截面,研究人员计算了丛林中发现的泥炭沉积物,部分为5.9米,将热带泥浆的全球估计量增加36%。然后团队使用卫星数据来测量泥炭的边界。从那里,研究人员估计,刚果群泥炭中央的碳相当于美国大约20年的化石燃料排放,目前的税率。

其他群体远程量化现有的泥炭地。2017年8月在全球变革生物学中发表的一项研究,使用了水积聚的数据以及如何在景观中流动以预测泥炭可能隐藏在热带地区的地方。

分析表明,南美洲可能比以前所知的更多泥炭。Cali,Cali,Cali,Cali,Cali,Cali,Cali,Cali,Cali,Cali,Cali,Cali,Cali,Cali,Cali,Cali,Cali,Cali,Cali,Cali,Cali,Cali,哥伦比亚的较大群,较大的泥炭池增加了62.9万平方公里。这款新发现南美洲泥炭加上刚果区和亚洲的一些新发现将已知的热带泥炭泥从4.4万平方公里的44万平方公里达到150万。

伐木和采矿已经威胁到储存在热带森林树上的碳。富有的土壤也有价值。

泥炭在哪里?

泥炭地发现了世界各地。该地图指出,众所周知的国家,截图(灰色),截至2017年,以及那些泥炭填充的土地(绿色)的位置。

Levi Westerveld / Grid-Arendal

失去平衡

挖出时,泥炭本质上是易燃的,在某些地方使用作为燃料来源。但在自然,潮湿的状态下,泥炭地对火灾有抵抗力。即使经过几个月的干旱,健康的泥炭块仍然湿润。因此,科学家正试图了解动态变化的因素 - 以及对火灾和碳储存的手段是什么意思。

在受控方式中,难以测试干燥时间的效果,但在一个例子中,Tartorsky幸运。1983年,加拿大艾伯塔省的一部分Fen或Marshland,为森林管理项目排出。水表大约四分之一米,适量。十八年后,在该地区燃烧的野火。

TARETSKY和同事们看到了一个自然实验的机会来回答一些开放问题。研究人员跟踪了排水如何随着时间的推移,随着烧伤的区域,而且没有排出的区域,但没有燃烧的部分,但没有燃烧的部分。

研究人员在2015年在科学报告中报告,排水区比未造成的地区变得更加脆弱的地区易受伤害的区域。排水和野火的结合邀请了未来十年的不同植物物种。新工厂将生态系统改为火灾弹性,对易于再次燃烧的一个。和阔叶树的叶子冠层,即居住地代替曾经占主导地位的黑色刺激着泥炭生产苔藓返回所需的阳光。

烧掉明尼苏达州的这些泥炭地区经常被烧毁作为农田管理的一部分。燃烧的叶子留下了大量的麻痹,这里显示。Jessica L. McCarty,迈阿密大学和大卫Banach and Erik Boren,密歇根科技研究所

改变Tartorsky看到,从一个相当谦虚的干扰,比她预期的要大得多。她知道完全干燥这样的景观会使它非常脆弱的脆弱 - 戏剧性的变化,如在东南亚看到的那样。但艾伯塔省芬的变化要小得多,但仍然有很大的影响。

她说,与尚未排出的地区没有排出的地区,已经耗尽的区域损失了近500年的累计泥炭。(她根据燃烧的量和泥炭累积的速率计算P.)这是500多年的锁定碳,在几周内释放到大气层中。

农业的未来

亚历山大Cobb(Singapore-Mit Conliance)研究和技术联盟的环境科学家亚历山大Cobb表示,将土地加上“斜线和烧毁”技术纳入清晰的农业领域的主要原因是热带泥炭群岛。为了腾出棕榈种植园和其他作物的空间,公司将敲击现有的树木(未来泥炭的来源)并排出水以干燥土壤。

2017年,139名科学家签署了全球变革生物学编辑的一封信,争论将热带泥炭厂用于农业的争论是不可持续的。研究人员写道,否认农业对这些景观的影响将具有长期后果,例如更频繁和更具疣的火灾。

现在,印度尼西亚正在努力恢复其泥炭地。然而,它并不像富有泥炭地区的批量生产那么简单。在莱斯特大学的热带沼泽专家,英格兰大学的热带沼泽专家苏珊页和一封信的签名者中,空间仍然需要吃的溢价,人们仍然需要吃。解决问题可能需要发现可以在巨大的土壤中生长的作物,因此沼泽不必被排出。但解决方案很长。

“对替代作物的许多经济支持并不是真的存在,”页面说。“我们在知道我们想要作物但没有合适的物种列表之间的阶段。”

即使在泥炭地保护农业的地方,也有其他潜在的威胁。Cobb和同事花了几个月的花了几个月,以暴露的根源为一个高大的树木作为一个人来到文莱的罕见,巨大的泥炭地,Cobb所说的一个小而富有的东南亚国家,这比保护其泥炭泥更积极主动邻国。研究人员将测量装置困扰到土壤中以确定泥炭深度以及它有多么湿。通过这些数据,该团队创建了一种降雨量的方式,降雨量影响可以在去年6月发表的任何特定地区的泥煤的数量,在全国科学院的讨论。

结论:随着整体降雨,降雨量的时间很重要。如果降雨变得更加不规则,因为它预测到未来,“随后在平均降雨平均降雨中,泥炭地可以支持少量泥炭,”Cobb说。

如果冻结,安全

冰和火的土地

在格陵兰岛2017年8月肆虐的一个不寻常的火灾将北极国家的野火二氧化碳排放量与前几年相比提出。

Stef Lhermitte / Modis / Nasa

该图比较了在7月和8月在一年中以公制数吨二氧化碳测量的野火排放。

寒冷的地方的泥炭地面临着变化的气候挑战。在包括北极的北纬,泥炭在多年冻土中的几个世纪以来。北极变暖现在暴露了泥炭,提高毫不常见的火灾的风险。

去年夏天的格陵兰火是这样的一个例子。当McCarty发现她认为是火灾时,她在Twitter上发布了卫星数据。在未来几周内,她和其他科学家每天几乎在火上看火灾,变得相信烟雾被泥炭燃料。

对于一件事,该地区可以提供燃料的植被很少。泥炭在土壤中是少数选项之一。加上,火徘徊了几周,但几乎没有旅行。McCarty说,这是泥炭火灾的非常特征。如果火不会移动,它可能会闷烧,慢慢燃烧通过大量烟雾和最小火焰的致密有机物。

伦敦帝国学院的消防科学家Guillermo Rein表示,科学家们并没有队在格林兰火灾场所。但他是一名努力组织偏远地区的探险的团队的一部分,研究土壤并确认泥炭是火的主要司机。

北极泥炭有缰绳呼吁“休眠易燃性”。也就是说,当它冻结时,这是安全的。但是如果多年冻土开始解冻,这些长时间的碳储物却暴露在空气中,突然易于燃烧。

将格兰兰火灾视为一个侥幸,很容易将格陵兰火灾视为一次性活动。但真的,它只是整个盒子里的一个比赛。泥炭玻璃被记录在阿拉斯加和西伯利亚以及加拿大。证据表明,这样的火灾将变得更加普遍。国家海洋和大气管理局的年度北极报告卡12月12日发布,表明北极地下空气在全球平均表面空气温度下变暖两倍。根据2016年在环境研究字母中的2016年研究,北极燃烧的碳释放可能对四重燃烧的可能性。 McCarty说,加上,火灾和Pumafrost解冻可以开始反馈周期,即将未来解冻。

这种解冻在北极泥炭储存的确切长期后果仍然不清楚。根据2015年在科学报告中的一篇2015年纸张,虽然从冷冻永久冻土的泥土从冻融和裂缝中涌出,但该地区可能最终可能会在其他地方融化。但直到那时,干涸的泥炭是火灾风险。

这些北极和高纬度的泥炭火灾可能不会立即影响到热带泥炭火灾的人,因为在大多数情况下,火灾不在农业热点或城市中心。但在碳释放方面,全球后果可能是严重的。

一些研究人员预计,随着气候变化推动农业和人口的北方,“人们将与这些大多原始景观联系”,并以可能增加火灾风险的方式打扰它们。在加拿大,她说,“沿线数十年,我们可以看到类似的火力动态,因为我们在东南亚看到了” - 不受控制的火灾导致长期碳储存造成无法弥补的损坏。

“北方有关北方土壤的北部越来越多的谈话,”Tartorsky补充道。“我们已经知道会发生什么。”


本文出现在2018年3月17日的科学新闻中的标题,“烟雾信号:燃烧的泥炭地有着环境研究员。“