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遗留碳的损失——亚马逊雨林火灾的影响
有天氏   
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【摘要】亚马逊火灾燃烧了,地球就真的损失了20%的氧气吗?那么雨林燃烧真正危险的又是什么?

 媒体新闻里不确切的消息太多,会导致恐慌。我们就从科学角度谈一谈亚马逊雨林燃烧对地球的影响。

       问题一:亚马逊雨林为地球产生20%的氧气,是不是亚马逊雨林没了,地球人会缺氧而死呢?就凭空蒸发了20%的氧气啦?

       答:并不是。亚马逊雨林形成于大约5500万年前,这20%的氧气是它从诞生至今,参与到地球的光和作用和呼吸作用为地球贡献的氧气。事实上,亚马逊雨林贡献的氧气也不是为了养育人类的,而是为了它的生态物种多样性的,很多物种(动植物)就诞生于亚马逊雨林。也就是说,我们使用的氧气是地球历史遗留氧气,是地球发展至今,大自然给予我们的历史积累,假设靠着一天时间地球上雨林、蓝藻生物等等光和作用供氧,是无法养活我们那么多人的。

        氧气和地球的大气层一样,是历史遗留财产,地球发展至今的产物。亚马逊雨林如果凭空消失(不是烧没了),而是消失,我们也不会因为缺氧而死。因为亚马逊雨林5500万年诞生至今,有着足够的氧气储备量够我们用一阵子啦。

      问题二:亚马逊雨林年年都有山火,这是大自然的一种自然现象,生态平衡。这次的事情真的有那么严重吗?

       答:不止亚马逊雨林有山火,全球各地的森林都有山火,像加拿大北方森林就经常有自然野火,这是森林系统的一种自然平衡。通过燃烧土壤有机物质向大气中排放大量的碳,然后碳再和氧作用生成二氧化碳,这是一种生态平衡。因为每个碳原子都对应一个氧气分子。只要有碳,就能结合氧。

      那么既然是自然现象,严重的是什么呢?这里引用《Nature》杂志最新的issue《Increasing wildfires threaten historic carbon sink of boreal forest soils》里的名词解析来分析【This feedback will occur if organic-soil carbon that escaped burning in previous fires, termed ‘legacy carbon’, combusts. 】我解释下,土壤里的有机物是有碳的,也就是碳汇(专有名词),就是土壤里碳的存储库。很多森林燃烧,是正常燃烧,燃烧的是表面的碳资源,但是土壤里,有一种 ‘legacy carbon’,这个翻译为【遗留碳】,这个就是土壤里的碳存储,在每一场火灾中,燃烧层下面的部分土壤可以逃脱燃烧,而森林在多次火灾事件中碳的净积累,就是遗留碳。

        在《Increasing wildfires threaten historic carbon sink of boreal forest soils》里说明了,假设森林燃烧的碳是年轻的碳,就是岁数在60岁以内的碳,那这种碳参与的是正常的生态平衡。如果森林燃烧的是遗留的碳,也就是年龄大于60岁的碳,那这就是破坏全球氧气存储量的事件。这么说吧,因为碳燃烧会结合氧气分子,我们地球诞生至今,有这么多人口,这么多动植物,我们使用的是历史遗留的氧气,假设土壤里的遗留碳被释放出来,就会消耗掉地球的一个氧气分子。所以现在地球环保都在进行【固碳活动】,就是加强森林土壤的碳储量,等于也是不消耗我们的氧气分子,尽量使用年轻森林的碳。

        而《Increasing wildfires threaten historic carbon sink of boreal forest soils》开篇,用了这样一个模型,就是分析干燥,湿,潮湿的森林自然野火燃烧,消耗的遗留碳。得出的结论是,越干燥的森林燃烧,遗留碳的损失越小。越潮湿,湿度越大的森林燃烧,发生自然火灾,消耗的遗留碳越多。因为干燥森林燃烧,消耗的就是表面的碳,年轻碳。而雨林燃烧,因为雨林本身湿度大,不容易发生燃烧,一旦燃烧,消耗的就是土壤层深处的几次火灾逃逸的碳,就是遗留碳,被消耗掉了。越潮湿的森林,遗留碳越多,存储量大。越干燥的森林,遗留碳越少,因为都被烧完了。

       那么,亚马逊雨林是一个潮湿(在表格里Wet)的森林,浓度很大,不容易发生燃烧,假设燃烧了,那么消耗的自然是土壤有机层里面的遗留碳,也就是地球上的碳汇,碳的历史存储量,那么碳的历史存储量被消耗了,代表着地球的氧气分子被消耗了。这就是科学家们担心的问题,亚马逊雨林的自然循环系统,碳平衡被打破了。

       我们看报告里的模型,检测遗留碳,是根据土壤层的位置,就是土壤下面多少厘米,埋得多深,遗留碳(Δ14C )的比例越大。埋得深的遗留碳甚至有1670岁的碳,最年轻的也有118岁的碳,这都是从自然火灾里,逃逸的碳,就是前几次火灾并没燃烧到的碳,就是我们地球的碳存储。这篇报告里调查的加拿大黑云衫森林,年纪也有6000岁了,那里的碳平衡一直处在科学家的监控里,生怕储存的碳被燃烧了。而研究表明,年轻的碳的燃烧,会让年老的遗留碳变得易燃烧,加速了碳的损失,从碳平衡变成碳损失,就是森林自然野火的影响。

        6000岁的森林,都有几千岁的碳深埋在里面,这就是历史遗留给我们的自然财富,因为一分碳必然对应一份氧,意味着我们使用的是地球亿万年来的氧气存储,和碳一样。而亚马逊雨林都5500万岁了,又是潮湿雨林,火灾如此频发,超越以往规模,难道不值得我们警惕这件事吗?毕竟,消耗的是土壤有机层里的碳存储量。本身亚马逊雨林是碳平衡,现在变成碳损失,发射了遗留碳去消耗氧气,也就是我们的地球储备氧。因为现有的生态平衡,不会让我们察觉到这种一点点的损失,但时间久了,问题就大了。

      《Increasing wildfires threaten historic carbon sink of boreal forest soils》的结尾说了,【The frequency of boreal forest fires is projected to increase even more with expected climate warming and drying28 and, as a result, the total burned area is expected to increase to 130%–350% by mid-century. These changes will increase the proportion of young forests vulnerable to burning and increase both the loss of legacy C per unit area burned and the expanse of forests transitioning from net C uptake over consecutive fire intervals to net C loss. 】讲的就是北方森林的自然火灾加剧,预计本世纪中叶会有130%到350%的森林燃烧面积,会增加遗留碳的损失。

      如果连6000岁的森林都担心加剧的自然野火,导致遗留碳(legacy carbon)损失,担心去燃烧埋藏在土壤里的碳存储,更何况是5500万岁的亚马逊雨林呢?

        当然,地球没了氧气还是地球,但地球的氧气如果渐渐消耗,那地球也就不会有人类了。所以我们要珍爱环境,植树种林,为了可持续发展。
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-完-
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遗留碳的损失——亚马逊雨林火灾的影响
有天氏

学校:AFAN

学历:本科

专业:金融专业

职业:证券分析

评委点评 评语汇总

文章的切入点很好,有助于人们走出误区。但科普不等于翻译,大段引用原文更是不利于大众接受。文中对于碳循环的描述也不够透彻,对于非相关专业的读者不是很友好。

2019-09-12 00:16 匿名 ——

文章紧跟实事热点,对当前亚马逊森林大火引发的环境问题进行科普,由问题引入,引发读者共鸣。但后半部分Nature文章引用太过专业,缺乏科普性,而且只引用一篇文章,论据不够全面。结尾处Nature文章截图未做任何说明,对本文贡献不大。

2019-09-09 18:59 匿名 ——

文章由问题引入,引发读者思考,进一步阐释亚马逊雨林火灾的影响。通过引用nature的文章,文章解释了遗留碳的燃烧所导致的严重后果。不足之处是末尾的几张图片,作者只是罗列,并未做解释。

2019-09-07 23:23 匿名 ——

作者抓住当下时事热点,从科学的某一侧重面介绍了亚马逊雨林大火对自然环境的影响。文章引用科学论文及数据图表,科学性十足,具有很强的说服力。但整体看来,作者只是从一篇论文展开,内容较单薄。文学创作上,作者缺乏自己的才思发挥,如果稍作修改,就能达到很好的科普意味。

2019-09-06 21:25 匿名 ——

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