一项新的研究显示：火灾对北美北方森林的影响令人惊讶

加拿大北部的北方森林。图片来源：洛根·伯纳

2000 年至2015年间落叶率、树冠覆盖率、反照率和季节性强迫的变化。a ，数据以火灾发生日期的每像素落叶率和火灾边界内树冠覆盖率的±sd 表示。b，按三个火灾年龄等级（1）老（1950-1978），（2）中（1979-1998）和（2）中（1979-1998）落叶率和树冠覆盖率变化较小（低于±0.1）和较大（超过±0.1）的面积（3）最近（1999-2018）。c，火灾范围内 (1) 和北方地区 (2) 落叶率和树冠覆盖度变化较小（低于 ±0.1）和较大（超过 ±0.1）的区域。d，火灾范围内春季和夏季反照率的平均变化±sd。e, 三个季节和火龄等级的平均辐射强迫，± 1 标准差条。f，火灾范围内 (1) 和北美北方地区 (2) 的平均季节性辐射强迫，± 1 sd 条。请注意，此处 Δ 表示 2000 年至 2015 年期间所表示变量的变化。a和d中的灰色虚线表示 2000 年和 2015 年落叶部分和树冠覆盖产品中使用的 Landsat 图像的日期范围。b中零线上方和下方的轴表示非负值。用于计算平均值和标准差的 30 m × 30 m 像素数显示在e和f图下方。图片来源：《自然·气候变化》（2023）。DOI：10.1038/s41558-023-01851-w

　　一项新的研究采用了史无前例的方法来分析过去三十年来北方森林的卫星图像，发现火灾可能会以研究人员之前没有预料到的方式改变该地区的面貌。

　　从历史上看，北美北方森林的火灾导致针叶树被落叶树取代，后者生长速度更快，吸收更多的碳并反射更多的光，导致气候变冷并降低火灾的可能性。

　　这项由北亚利桑那大学领导、今天发表在《自然·气候变化》杂志上的研究发现，令人惊讶的是，虽然森林确实变得更加落叶，但它们并没有保持这种状态;几十年后，同样的森林逐渐开始转向针叶树。

　　研究人员还发现，野火造成的针叶林突然消失被最近未发生火灾的地区针叶林的逐渐增加所抵消，因此没有整体转向落叶覆盖。

　　“我们证实，火灾明显将森林从针叶树转变为落叶树，但当我们观察几十年来的这些变化时，我们发现落叶树在火灾发生三到四年后再次开始被针叶树取代，”董事会成员斯科特·戈茨(Scott Goetz)说” 北亚利桑那大学信息学、计算和网络系统学院 (SICCS) 教授和研究合著者。“正在发生巨大的动态，但当我们把所有这些都统计起来时，对气候的净反馈相当小。”

　　SICS 助理研究教授兼研究合著者 Logan Berner 表示：“这有点令人惊讶，因为最近的几项研究表明，从地方到区域范围内，有向落叶林的转变。”“虽然我们的研究表明近几十年来森林构成没有发生大规模变化，但我们预计持续的气候变暖和野火活动的增加可能会导致未来几十年森林构成的显着变化。”

　　研究人员指出，这可能不是永久性的。近几十年来，这些森林的火灾加剧，因此未来恢复针叶林覆盖可能需要比过去更长的时间。随着气候继续变得温暖和干燥，这也将影响森林的燃烧和恢复方式。

　　“当我们思考火灾管理方法时，包括努力减少碳排放并减轻当地社区和基础设施的火灾风险，这项研究为未来的研究提供了重要的基础，”伍德韦尔气候研究中心和研究合作伙伴的副科学家布伦丹·罗杰斯说。 -作者。

　　“特别是在加拿大经历了一个夏季破纪录的火灾之后，了解这些森林的组成将如何随着时间的推移而变化和对火灾的反应对于提供最佳管理实践和保护人类和地球至关重要。”

　　该团队进行的这项研究是美国宇航局北极寒带脆弱性实验(ABoVE)的一部分，Goetz 是该实验的科学团队负责人。

　　作为 ABoVE 项目的一部分，他们使用 Landsat 系列卫星捕获的阿拉斯加和加拿大北方森林的高分辨率卫星图像来量化森林组成的变化，包括已烧毁和未烧毁的地区。他们还利用卫星测量表面反射率来量化森林变化的影响，并计算对气候的反馈影响。

　　更多信息：Massey, R. 等人，北美北部地区的森林组成变化和生物物理气候反馈，自然气候变化(2023 年)。