寒冷极地首次出现“僵尸火”,无火焰、无法扑灭,引发科学家担忧

雅库特奥伊米亚康(Oymyakon)地区,被认为是地球表面最冷的人类居住区,被誉为“寒极”。这里年平均气温为-16°C(历史最低为-72°C),白天温度基本上也只比晚上高1°C左右。在当地居民眼中,当积雪开始融化,河流仍被冻结至少两周以上是再正常不过的事情。不过从今年4月底开始,这个著名的寒冷极地出现了一些异常现象——十几场野火。

据《西伯利亚时报》报道,从4月29日到5月4日,官方至少登记了12场野火燃烧。其中燃烧面积较大的两场是4月29日,出现在奥伊米亚康以北不远的Teryut定居点附近;还有5月1日出现在奥伊米亚康以南20公里处。通过卫星图像可以清晰看到,在奥伊米亚康和因迪吉尔卡河(Indigirka)附近,白雪覆盖的山脉及散落在山谷中的几个深橙色点。

最重要一点,科学家在奥伊米亚康地区和乌达尔尼克(Udarnik)村外发现了“僵尸火”,僵尸火燃烧的烟雾从积雪覆盖的地面飘出,以至积雪融化塌成一个个坑。而这也是极端寒冷的极地首次出现僵尸火,表明北极的火势正在迅速变化,僵尸火也变得更加频繁,令人担忧。

什么是“僵尸火”?

其实在北极以南的西伯利亚,多年冻土上的野火并不少见。但一个异常现象从2019年-2020年开始频繁发生,北极圈出现大量大型的森林野火。除此之外,僵尸火也在北极圈地下默默燃烧。

“僵尸火(zombie fires)”,指的是夏季野火因寒冷潮湿的冬季看似熄灭,但实际上它们并没有完全熄灭,会潜伏在地底好几个月,甚至结冻,但是一旦积雪融化、干燥天气到来后,火势又会再次烧了起来,并引发年复一年的持续循环。科学家表示,这种低温、无焰燃烧会在泥炭和其他有机物质(例如煤)中燃烧数月甚至数年。

根据欧洲大气监测机构(CAMS)的数据显示,北极圈内去年几乎所有的大型野火都是在永久冻土层上发生,其中一半以上是由僵尸火引起,在古老的富含碳的泥炭地上燃烧。一旦北极的泥炭地全部燃烧,人类多年的减碳努力将会前功尽弃。

在北半球温带及寒冷地区的沼泽地区,在潮湿与偏酸的环境中,动植植物需要很长一段时间才能腐败分解,因此在沼泽地形中渐渐演变出一层介于草本与褐煤的泥炭(peat)土壤,也就是所谓的泥炭地。同时泥炭也具备强大的储碳功能,比其他类型的植被类型加起来还要多。

加上北极的土很大比例由泥炭组成,泥炭本身是植物残骸累积几千年而成高浓度的碳,这让泥炭燃烧的时火势会深入地表,原本在北极地区被湿冷空气锁住的温室气体就被释放出来了。据统计,全球泥炭面积达到了410万平方公里,占全球陆地面积3%左右,而全球泥炭地的二氧化碳封存量就高达886亿吨。

难以扑灭的僵尸火!

僵尸火的主要特点就是无焰闷烧,速度缓慢。可能有人会想,地底下几乎与空气隔绝,那僵尸火又是怎么燃烧起来呢?

几乎隔绝不代表完全隔绝,始终有气体在土壤细小的裂缝里流通。当泥炭地地底下的煤和氧气发生氧化反应,产生热量,热量又反过来加速了氧化反应,氧化继而又产生了更多的热量,而在热量使温度达到煤炭燃烧的临界点(300-350摄氏度)时,煤炭就开始自燃了

在泥炭地层中,火焰随着煤炭燃烧,没有可见的火焰,并且取决于火的深度,在表面水平上有很多可见的烟雾或几乎没有可见的烟雾。然后,火势不仅扩散到更深的地层,而且沿泥炭层内的管道网络横向扩散,这使足够的氧气到达火势并保持生命。尽管有足够的氧气来维持火势,但由于氧气的供应受到限制,火势会以更低的速度蔓延到地下或积雪之下。

从纵向来看,火势受到地下水位的限制。而从侧面看,它可能会继续缓慢地燃烧着整个泥炭层。而且有时沿着管道网络,看似熄灭的火可能会重新出现,并在适当的条件下引发新的明火出现在地表上,甚至远离原始起火点。

迄今为止,科学家记录到的最大僵尸火是在加拿大艾伯塔省的Chuckegg Creek。短短12周,燃烧了超过350134公顷。之所以说僵尸火难以扑灭,主要是不知道它什么时候开始燃烧。当人们发现时,它早已燃烧了数天、数月,甚至是数年。

事实上,扑灭僵尸火或者地下煤矿自燃的方法很简单,只需将水和泥浆灌进去。但是这方法操作难度大,而且可能需要成年累月(成本高)才能扑灭一个燃烧点。说到这里不得不提新疆昌吉的硫磺沟,自1874年被发现有火情以来,也自燃了141年(据说在2004年扑灭,不过后来又拍到了火苗)。再有就是像北极野外出现僵尸火的话,北极太大以至于消防设备难以到达。最后,只能等大自然自己扑灭。

极地首次出现僵尸火意味着什么?

从今年2月开始,极地地区就发现了僵尸火,这意味着北极野火现在朝北和向北燃烧,即使在以前被认为具有耐火性的极地也是如此。

从历史上看,北极的泥炭地曾起过防火固碳的作用。但现在,它更多地是一种危险的火苗。因为温度升高使土壤更容易快速干燥。这些富含碳的地层不仅更容易燃烧,而且北极野火还使土壤中燃烧得更深,从而通过反馈循环将更多的碳释放到大气中,从而加剧了变暖。

另外北极野火或僵尸火频发,也在改变北极地面上的植被分布。比如北极的冻原上原本是布满杂草的,但是科学家发现被火烧过的冻原,越来越多的灌木长出来了。根据沉积岩的分析,温度越高,北极的灌木就会长得越好,野火也越多。不仅如此,灌木也会减少地面阳光的反射,又进一步让气温上升。

总而言之,温度与野火之间的关系非常简单:温度越高,我们看到的野火或看不到的僵尸火就越多。至于北极地底下封印的二氧化碳、甲烷气体、远古病毒等等,随着野火频发,它们或许比预期中要更快'破土而出’。

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