数千年来，阿拉斯加北坡的野火一直很少见。这一情况在20世纪发生了急剧变化，气温升高使土壤变得干燥，并促进了灌木丛的蔓延，为剧烈火灾创造了条件。泥炭岩芯和卫星数据显示，自1950年代以来，火灾活动已达到创纪录水平。这些发现表明，北极地区正在进入一个全新的、更加危险的火灾时代。
这项研究在阿拉斯加北极地区进行，参与的国际科学家团队来自德国、波兰、英国、罗马尼亚以及阿拉斯加费尔班克斯大学图利克野外站。
该研究的主要作者、德国歌德大学的高级研究员安杰莉卡·福尔丹表示，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，最近的火灾水平是有记录以来最高的，其驱动因素是木本植被的扩张和日益干燥的土壤。这两种趋势都与气温升高有关。
“跨越千年的相互关联的变化意味着，近期的火灾是一个正在经历快速转变的系统所发出的信号，” 福尔丹说。
挖掘北极火灾历史
为了揭示这段历史，研究人员从布鲁克斯山脉以北的九个苔原地点提取了深度约半米的泥炭岩芯。这些地点沿着图利克湖和富兰克林断崖之间的道尔顿公路延伸分布。
每一层泥炭都包含了过去环境的痕迹，包括木炭碎片、花粉以及植物和微生物的残留物。团队测量了每种物质的存在量，并利用放射性碳和铅定年法来确定各岩层的形成时间。这使得他们能够重建野火活动模式、植被变化和土壤湿度随时间推移的演变过程。
岩芯中最古老的物质可追溯到约3000年前，即公元前1000年左右。在该记录的前2000年里，火灾非常罕见。大约在公元1000年至1200年间，随着苔原土壤开始变得干燥，火灾活动略有增加。随后，火灾水平再次下降，并在接下来的700年里保持在较低水平。
现代火灾活动的急剧上升
大约在1900年，野火活动再次开始增加。到1950年，火灾激增至记录中前所未有的水平。在此期间，泥炭土壤变得极其干燥，木本灌木也变得更加普遍。随着土壤持续干燥至2015年（样本采集年份），火灾活动持续上升。
为了将古老记录与当代状况联系起来，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对比。
卫星数据支持了长期研究结果，证实了野火活动自20世纪下半叶以来一直在增加。1960年代末、1990年代以及2000年代至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、阿拉斯加费尔班克斯大学图利克野外站的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，消耗了更多的燃料，留下的木炭更少。”
“这可能意味着火灾状况正在发生转变，一种火灾确实在剧烈燃烧的状况，” 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，在那里，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进行，并最终开启更多有待回答的科学问题，” 富尔韦伯说。