加州大学伯克利分校领导的一项新研究显示，阿拉斯加、加拿大、斯堪的纳维亚和俄罗斯等北方针叶林地区的野火，可能对气候造成的破坏程度高于既有认识。研究指出，这类火灾不仅消耗地表植被，还可能深入燃烧针叶林下方富含碳的土壤层，释放在当地长期积累的碳。

研究称，这些富含碳的土壤通常为泥炭，主要分布在极北地区。当地寒冷湿润的气候条件抑制植被完全分解，使部分腐烂的有机物质逐步堆积，形成重要的地下碳储库。

研究团队表示，目前广泛使用的野火碳排放估算方法，往往基于低纬度地区火灾数据，并依赖卫星对可见火焰的观测来推算排放量，因而难以充分反映北方森林火灾对地下碳储存的影响。论文第一作者、伯克利能源与资源组博士后学者约翰·埃克达尔（John Ekdal）称，一些对气候影响显著的火灾从太空并不显眼，泥炭地与有机土壤可能持续阴燃数周甚至数年，从而释放大量“古老碳”。

重建2018年瑞典野火季

该研究发表在《科学进展》（Science Advances）。研究人员重建了2018年瑞典324场野火的碳排放情况，并结合国家森林数据集与实地测量，制作高分辨率空间“地图”，用于刻画局部气候与地表条件如何影响森林碳储量及火灾释放的碳量。

研究团队将上述重建结果与六个使用最广泛的全球火灾排放模型进行对比后发现，模型存在显著偏差：部分地区排放被大幅高估，而来自深层地下碳储存的排放则被明显低估。

研究举例称，在加夫勒堡县（Gävleborg County），发生了大规模高强度野火，火势明显且卫星可见，相关模型对该地区碳排放出现高估。与之相邻的达拉纳县（Dalarna County）则以低强度火灾为主，火灾燃烧了较厚的土壤层、卫星难以察觉，模型对碳排放的估算却出现严重低估，误差最高达14倍。

埃克达尔表示，瑞典的尺度相较西伯利亚和加拿大仍然较小，这意味着外界可能对这些更大区域近期极端火灾季的影响存在明显低估。

追踪“隐藏”的土壤碳排放

为评估野火对土壤碳的影响，研究团队在2018年发生燃烧的50个地点开展采样，其中19个为高强度火灾地点、31个为低强度火灾地点。研究人员在每个地点测量富含有机质的土壤层深度，范围从数英寸到数英尺，并采集土壤样本。

研究通过对比燃烧土壤与未燃烧森林土壤的碳含量，计算火灾释放的碳量。埃克达尔称，实地测量本身并不复杂，但到达现场往往是难点；瑞典拥有较完善的森林道路网络，而他所了解的西伯利亚地区进入条件更为困难，这也导致相关地区长期缺乏测量数据。

方法或将用于美国西部森林研究

研究团队还提到，作为“西部火灾与森林合作项目”的一部分，埃克达尔正与伯克利及美国各地同事合作，将相关方法应用于美国西部易发火灾的森林。研究人员表示，尽管美国西部森林未必拥有远北针叶林那样富含碳的土壤层，但当地气候、树种与植被类型、土壤质量等因素仍可能显著影响野火排放。

埃克达尔表示，其后续研究将关注土壤中的细菌和真菌，以及它们如何帮助森林在野火后恢复。他指出，美国本土48州的森林与远北森林在外观上差异明显，但都以碳为共同“计量单位”。

论文合著者包括隆德大学的拉尔斯·尼拉齐克（Lars Nilazik）和勃兰登堡工业大学的路易丝·吕廷（Louise Rüting）。