6载磨剑，中国团队领衔的野火研究登上《科学》-天天视点

近日，清华大学主导的一项关于北方野火的国际合作研究登上国际科学顶刊Science（《科学》）。研究发现2021年北方森林野火二氧化碳排放创历史新高，占当年全球野火碳排放的23%。而二十年前这一比例通常仅为10%左右。

“伴随着气候变化，野火活动正在侵入更高纬度的寒带森林，北方森林碳汇正面临严重威胁。”论文第一兼共同通讯作者、清华大学深圳国际研究生院青年科学家郑博在接受《中国科学报》采访时说。

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过去6年，郑博还与合作者建立了基于卫星遥感的全球野火排放监测与反演技术平台。新研究正是基于这一科研平台的一项国际合作成果，包括来自中国、美国、法国、德国等国的10余名科学家。

极端野火隐藏“碳定时炸弹”

去年年初，在通过卫星遥感数据分析全球大气成分时，郑博注意到一个现象：2021年夏季北半球中高纬度大气一氧化碳的浓度异常高。

根据经验，郑博意识到，这可能与该时段北方森林极端野火增加有关。

“二氧化碳会在大气中停留数百年，很难通过环境中的二氧化碳浓度监测评估某一种排放源如野火的排放情况。但一氧化碳在大气中的寿命要短得多，可以作为森林野火碳排放量的一个示踪物。”郑博解释。

基于这一原理，2017年以来，他与合作者建立了利用一氧化碳卫星遥感数据反演全球野火二氧化碳排放的新方法，通过反演一氧化碳排放重构野火燃烧效率的时空动态变化，可以对野火二氧化碳排放进行高精度动态监测。他们在此基础上自主研制了全球野火碳排放近实时量化追踪系统。

在这项新研究中，他们利用对流层污染测量仪（MOPITT）的对流层一氧化碳柱浓度卫星数据，对2000~2021年野火碳排放的时空格局进行了大气反演量化，发现北方森林火灾在2020年占全球火灾二氧化碳排放量10%，2021年却贡献了23%，创纪录地达到了17.6亿吨。

据介绍，北方森林是指北半球中高纬地区（北纬50°以北）的森林，主要包括俄罗斯西伯利亚和加拿大北部的亚寒带针叶林，其中西伯利亚森林南部会延伸到我国大兴安岭。

研究发现，北方森林野火不仅碳排放呈上升态势，还在侵入以往较少发生的高纬度寒带森林。例如近年来北纬60°到70°的高纬地带的野火碳排放增长速率明显加快。在2021年这一极端年份，北方森林野火碳排放相比2000至2020年平均值增加了300%以上，而在北纬50°附近野火排放只增加了70%。

“以往，全球森林野火研究更多地聚焦在赤道地区，如亚马逊、非洲、东南亚一带。我们的研究说明，北方森林野火也值得更多关注。虽然它所占面积不多，但增长的态势很严峻。”郑博说。

极端野火不仅破坏生态系统和生物多样性，还向大气中释放大量有害污染物和温室气体，威胁人群健康与全球气候。北方森林土壤中富含有机碳，野火发生时地上植被和有机土壤同时燃烧，碳释放量巨大。

“近来看到的野火碳排放增加让我担心，随着时间的流逝，北方森林可能会是一颗‘碳定时炸弹’。”论文共同作者、美国加州大学尔湾分校教授Steven Davis说。