地质证据表明快速升温导致澳大利亚野火剧增
近期,中科院地球环境研究所晏宏研究员团队与澳大利亚同行合作,利用澳大利亚东北部Bromfield Swamp的湖泊沉积钻孔,获取了过去13ka的碳屑记录,并结合其他已有记录,集成重建了过去25000年澳大利亚东北部野火变化历史,并对野火发生与气候变化之间的关联进行了探讨,得出以下几点认识(图1):
(1)在较冷的末次冰期和温暖的中全新世,澳大利亚东北部的野火都较少。这说明稳定的气候条件,无论冷还是暖,可能都不会单独导致澳大利亚东北部野火增多。
(2)过去25000年野火最频繁的时段发生在末次冰消期(距今16000-8000年)。这一时段,地球气候从寒冷的冰期转变为温暖的间冰期,温度快速上升。表明气候的快速变暖可能打破了生态系统和气候之间的平衡,从而使澳大利亚东北部野火增多。
(3)在经历了中全新世较弱的野火活动后,最近4000年来野火再次增多,可能是人类活动和ENSO活动增强所导致的。
末次冰消期快速变暖是当前全球变暖的理想参照。对澳大利亚2003-2019年火灾数量与温度之间关系的研究也表明,相较于平均温度条件,火灾数量与每两年间升温幅度的关系更密切(图2)。
该研究结果表明,在未来全球变暖加速的预期下,澳大利亚东北部的野火风险可能会急剧增加,基于此,应对火灾风险的政策可能需要进行调整。同时,目前的野火模拟更多的是考虑特定升温情景下(比如升温2度后)的野火状况,缺乏对快速升温速率影响野火风险的模拟,未来的野火预测工作应重点加强该方面的模拟。
该成果近期发表在《Science of the Total Environment》期刊上。博士研究生石歌为第一作者,晏宏研究员为通讯作者。该研究获得了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国科学院先导专项和“西部之光”项目的支持。
Ge Shi, Hong Yan*, Wenchao Zhang, John Dodson, Henk Heijnis, Mark Burrows, 2021. Rapid warming has resulted in more wildfires in northeastern Australia. Science of the Total Environment, 771: 144888.
文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969720384217
图1 澳大利亚东北部碳屑记录与过去25000年全球温度记录对比。(a)北极温度记录;(b)南极温度记录;(c)全球温度集成记录;(d)全球温度变率;(e)全球升温速率;(f)Bromfield Swamp碳屑记录;(g)澳大利亚东北部其它碳屑记录;(h)出现在(f)和(g)中碳屑记录的集成。
图2 澳大利亚2003-2019年8-12月火灾数量与温度变化对比。(a)火灾数量与平均温度的Pearson相关关系;(b)火灾数量与每两年温差的Pearson相关关系;(c)和(d)分别是对应(a)和(b)的火灾数量和温度数据对比情况;(e)2003-2019年澳大利亚每月火灾数量。
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