我们印象中的阿拉斯加州布满了积雪，不易着火，但现在由于气候变暖，野火在高纬度的阿拉斯加州可以蔓延5个月之久。这里还意外出现了约70起"僵尸火"——看起来已经熄灭的火焰。它们可以藏在半腐层中闷烧8个月左右，再在温暖的季节重新冲出地面。这些复燃的"僵尸火"很有可能引发更严重的气候问题。
在这篇节选自《环球科学》11月新刊的文章中，兰迪·扬特和艾莉森·约克将带领我们来到远在北极圈内的阿拉斯加州。
撰文|兰迪·扬特（Randi Jandt） 艾莉森·约克（Alison York）
翻译|杨玉洁
2019年6月5日，异常早春雷暴的闪电引发了阿拉斯加中南部基奈国家野生动物保护区（Kenai National Wildlife Refuge）深处的一场大火。5月末的高温完全改变了潮湿的春天，使森林的地面迅速变干。随着异常温暖天气的持续，斯旺莱克大火（Swan Lake Fire）无情蔓延了一个月之久。
截至2019年7月9日，超过400平方千米的土地被焚毁。8月17日，强风改变了大火蔓延的方向，导致大量人员被迫撤离。大风还吹倒了电线，引发了新的火灾，其中包括德什卡兰丁火灾（Deshka Landing Fire）和迅速蔓延的麦金利火灾（McKinley Fire），这些火灾烧毁了130多所住宅、商业用楼和附属建筑。不过幸运的是，没有人遇难。
燃烧的阿拉斯加。
斯旺莱克大火一直烧到了10月，在680平方千米左右的土地被烧毁后，姗姗来迟的雨水终于帮助消防员控制住了这场大火。在大火持续的5个月内，当地警官不得不多次关闭当地唯一的交通要道——斯特灵公路。当地旅游业的季节性收入损失达到了20%。卫生官员也提醒公众，在6~8月三分之一的时间内，该州中南部地区（约60%的人口居住于此）的空气中都存在"不健康"甚至"危险"的烟雾，这些烟雾含有损害肺部的微小颗粒物。
冬天的雪和低温缓和了火灾的形势，但2020年1月，一位负责打扫雪地车车道的工作人员报告，在曾发生德什卡兰丁大火的地方出现了烟雾。当消防人员到达时，他们发现大火从未完全熄灭。它在地下闷烧了4个月，然后又冲出了雪层。而且当6月来临，该州再次变得温暖和干燥时，曾发生斯旺莱克大火的地方也出现了烟雾；经历了冬季和春季共8个月闷烧后，火焰重新燃烧了起来。
由于气候变化，这些"僵尸火"（zombie fires）——被认为已经熄灭但又复燃的火焰——正在不断出现。2005-2017年，阿拉斯加州和加拿大西北特区的消防管理人员已经报告了48起僵尸火，也就是那些挺过漫长冬季的火。研究团队还通过卫星图像发现了20处没有被记录的僵尸火。
火焰会复燃，是因为在北方生态系统中，树木不是唯一的——甚至也不是主要的——燃料。在没有树木的苔原及其南部的北方针叶林表面上，覆有一层厚厚的有机物。这层致密的泥炭层被称作半腐层（duff），是每年夏季死去的表层苔藓和枯枝落叶的堆积物。由于高纬度地区气温低，堆积物的分解速度变慢，因此，经过数百年的累积，半腐层会变得越来越紧实和致密。而且半腐层的表面主要由羽毛状的苔藓组成，它们没有根部或维管系统，而是直接从空气中吸收水分。
除了作为燃料外，半腐层还是地下冻土的绝佳隔热体——以至于自更新世以来，它将阿拉斯加州大部分的地下土壤保持在冰冻状态。每1厘米左右厚度的半腐层就能使下面的多年冻土层——保持冰冻状态两年或更长时间的冻土——冷却约0.6℃。
但是，野火正在改变这里的地貌和生态系统。如果半腐层烧得足够多，下面的多年冻土层就会融化，阿拉斯加州的部分地面就会变得柔软、塌陷。植根于这片融化土壤的树木会向各个角度倾斜，变得就像比萨斜塔一样。
火灾烧毁隔热表面层后地面会形成污水坑，并露出多年冻土和冰楔，它们在阿纳克图沃克河火灾后就发生了融化和坍塌。
在北部高地，气候变化使野火的发生频率和规模都在增加。气候变化使北部高纬度地区的夏季更长、更热、更干燥，冬季更短，从而使大片的森林土地和树木变成了火绒匣（tinderbox），闪电或者人类的疏忽都很容易将其点燃。
大量的野火也加速了气候变化。高纬度地区厚厚的半腐层储存了地球上所有土壤碳含量的30%~40%。2015年阿拉斯加州内陆地区的严重野火烧毁了约2万平方千米的土地，从地上植被里释放了约900万吨碳，从半腐层中释放了约1.54亿吨碳。这些排放的二氧化碳总量相当于2017年加利福尼亚州所有汽车和卡车的排放量。
随着更多的土壤解冻，半腐层下层中的冰也会融化并流失，从而使其变得更干燥，更容易剧烈燃烧。这种反馈循环很有可能会扩大被烧毁的土地面积，恶化数百万人的健康状况，使气候变化的速度史无前例地加快。
湿润的表象
人们常常认为阿拉斯加地区盖满了积雪，不容易着火，但事实上，该州的大部分地区，尤其是内陆地区，属于大陆性气候，冬季漫长、寒冷，夏季温暖且相对干燥。虽然缓慢而持续融化的积雪，以及位于半腐层下方紧挨着的"活动层"——每年冬季又会重新冻结——都会在春季为绿植提供水源，但如果温暖的天气持续一两周，半腐层的表面就会变得像沙漠一样干燥。
阿拉斯加州内陆的针叶林地区以黑云杉为主，这些小而生长缓慢的树木会密集地排列起来。它们的枝条一直向下伸到半腐层中，成为了火灾的梯子。作为7000年来阿拉斯加地区的主要针叶树，黑云杉已经适应了火焰；它们的球果聚集在树的最顶端，并在火灾后打开从而播散种子，这有助于重建生态系统。
阿拉斯加州森林中主要是黑云杉，但如果它们燃烧得足够彻底的话，桦树、杨树等落叶树便会出现，从而改变这里的栖息地和生态系统。
几十年来，阿拉斯加州的消防管理人员一直在监测偏远地区的小火种，并让它们继续燃烧，来重建这里的生态系统。阿拉斯加州的大部分地区几乎没有需要保护的定居点或基础设施，因此这是一种高性价比的方法，可以在很大程度上避免树木过度生长或枯木过多的问题。这种方法还意味着在阿拉斯加州，研究人员可以在没有人为干预的情况下，观察气候如何改变野火。
此前，野火通常会烧死树木，但不会深入到半腐层.............
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