这项研究在阿拉斯加北极地区进行,参与者包括来自德国、波兰、英国、罗马尼亚以及阿拉斯加大学费尔班克斯分校图利克野外站的一个国际科学家团队。
该研究的主要作者、德国歌德大学高级研究员安吉莉卡·福尔迪安表示,团队结合了多种科学方法来重建野火活动的长期记录。结果显示,受木本植被扩张和土壤日益干燥的驱动,近期的火灾水平已达到记录以来的最高值。这两种趋势都与气温上升有关。
"数千年间相互关联的变化意味着,近期的火灾是一个系统正在经历快速转变的指标,"福尔迪安说。
挖掘北极的火灾历史
为了揭示这段历史,研究人员从布鲁克斯岭以北的九个苔原地点提取了约半米深的泥炭岩芯。这些地点沿着图利克湖和富兰克林崖之间的道尔顿公路延伸分布。
每个泥炭层都包含着过去环境的痕迹,包括木炭碎片、花粉以及植物和微生物的遗骸。团队测量了每种物质的含量,并利用放射性碳定年法和铅定年法来确定各岩层的形成时间。这使他们能够重建随时间变化的野火活动模式、植被变化和土壤湿度。
岩芯中最古老的物质可追溯到大约3000年前,即公元前1000年左右。在该记录的前2000年里,火灾很少发生。大约在公元1000年至1200年间,火灾活动略有增加,这一时期苔原土壤开始变干。随后火灾水平再次下降,并在接下来的700年里保持在低位。
现代火灾活动的急剧上升
大约在1900年,野火活动开始再次增加。到1950年,火灾激增至记录中前所未有的水平。在此期间,泥炭土壤达到极端干燥状态,木本灌木也变得更加广泛。随着土壤持续变干直至2015年(样本采集年份),火灾活动持续上升。
为了将古代记录与当今状况联系起来,科学家们将泥炭岩芯中的木炭证据与现代卫星观测数据进行了比较。
卫星数据支持了长期研究结果,证实自20世纪下半叶以来,野火活动有所增加。20世纪60年代末、90年代以及21世纪头十年到2010年代,该地区都经历了频繁的火灾。
火灾更热、更严重的迹象
该研究的合著者、阿拉斯加大学费尔班克斯分校图利克野外站地理信息系统和遥感经理兰迪·富尔韦伯表示,将卫星图像与木炭数据结合,揭示的不仅仅是火灾发生的频率。
富尔韦伯说,来自近期大型火灾的证据"可能表明这些火灾燃烧温度更高,消耗了更多燃料,留下的木炭更少。"
"这可能意味着火灾机制正在发生变化,变成一种真正高温燃烧的火灾,"他说。
富尔韦伯表示,这一认识之所以成为可能,得益于图利克野外站的协作环境,那里古生态学、地理信息系统和遥感领域的专家紧密合作。
"像图利克这样的野外站在专业知识的广度和深度方面提供了独特的东西,这有助于此类研究的开展,并最终开启了更多需要回答的科学问题,"富尔韦伯说。
Story Source:
Materialsprovided byUniversity of Alaska Fairbanks. Original written by Haley Dunleavy.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Angelica Feurdean, Randy Fulweber, Andrei-Cosmin Diaconu, Graeme T. Swindles, Mariusz Gałka.Fire activity in the northern Arctic tundra now exceeds late Holocene levels, driven by increasing dryness and shrub expansion.Biogeosciences, 2025; 22 (21): 6651 DOI:10.5194/bg-22-6651-2025
2026-01-15
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