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科技日報記者 李麗云
受氣候變暖影響，全球野火頻發(fā)。衛(wèi)星影像顯示，我國東北小興安嶺多年凍土區(qū)每年春季都會發(fā)生小規(guī)模、大面積野火。多年凍土退化區(qū)野火是怎么發(fā)生的？發(fā)生在什么地方？有何關(guān)聯(lián)？科技日報記者11月12日從東北林業(yè)大學(xué)獲悉，該校寒區(qū)科學(xué)與工程研究院單煒教授團隊近期在國際期刊《可持續(xù)發(fā)展》連發(fā)2篇文章，進一步闡釋了多年凍土退化過程野火發(fā)生機制，揭示了多年凍土碳排放與野火之間的關(guān)聯(lián)性。
單煒團隊于2020年首次發(fā)現(xiàn)東北多年凍土退化區(qū)地質(zhì)甲烷排放是沼澤野火發(fā)生主要原因。今年7月27日和11月11日，該團隊分別以《多年凍土退化區(qū)的沼澤濕地釋放大量甲烷，并可能通過摩擦帶電引發(fā)野火》和《火燒跡地的時空特征進一步證明了多年凍土沼澤野火與地質(zhì)甲烷排放之間的相關(guān)性》為題，在國際期刊《可持續(xù)發(fā)展》發(fā)文闡釋最新研究進展。
該團隊通過長期監(jiān)測歐亞大陸多年凍土區(qū)南緣的小興安嶺西北段大氣甲烷濃度、空氣溫度、土壤溫度、地表淺層孔隙水壓力等數(shù)據(jù)變化，結(jié)合衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)分析多年凍土、地質(zhì)甲烷與春季野火之間時空關(guān)聯(lián)性，以及室內(nèi)氣固摩擦試驗，揭示凍土退化區(qū)地質(zhì)甲烷排放過程引發(fā)野火內(nèi)在機制，建立了東北多年凍土區(qū)“閃電-野火-植被”反饋模型。
研究結(jié)果表明：研究區(qū)野火火燒跡地分布與多年凍土在空間分布上具有高度一致性，春季融雪期野火頻繁發(fā)生，火點個數(shù)隨時間變化規(guī)律與甲烷濃度變化規(guī)律一致，面積較大的不連續(xù)多年凍土地塊更容易反復(fù)發(fā)生野火。
多年凍土中的甲烷水合物解凍為甲烷氣體，在溫度和壓力梯度作用下迅速排放，與土壤、地表植物凋落物及水蒸氣等摩擦將加速大氣對流，并在地表產(chǎn)生靜電和大氣放電現(xiàn)象，會點燃地表和近地表可燃物，如甲烷氣體和植物凋落物，進而增加野火發(fā)生和蔓延風(fēng)險。
隨著全球氣候變暖，中國東北多年凍土將持續(xù)退化，迫切需要將多年凍土融化、北方野火與碳組分相互影響納入?yún)^(qū)域碳循環(huán)研究之中。單煒教授團隊研究有助于理解凍土區(qū)土壤碳、野火和氣候三者間互饋機制，為凍土區(qū)碳循環(huán)研究提供全新思路和視角，對制定科學(xué)合理的林火管理策略具有重要意義。
關(guān)鍵詞： 多年凍土
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