地下之火听起来挺酷的,烧起来就没那么好玩了。
泥炭土是沼泽、湿地的产物,在制造苏格兰威士忌的过程中,它被大量用来烘烤大麦。这种土可以燃烧,而且烧起来火势不小,伴随着阵阵浓烟。燃烧泥炭的碳排放量是目前最大的,而且跟烧煤一样,持续时间很长,甚至能持续几年。
《自然地球科学》(Nature Geoscience)杂志新刊登的 一篇研究报告指出,在气候变化的当下,世界上大片的泥炭土地随时都有自燃的危险。这篇文章写得相当直接:随着气候变暖,世界上覆盖泥炭的土地愈加干燥,同时水平面在下降,这两个因素提高了泥炭土地自燃的风险。泥炭自燃跟森林大火的成因差不多,但两者又有关键的差异。“泥炭自燃起来是极难控制的,并且扑灭难度很大,” 这篇报告的作者之一、美国沙漠研究所的亚当·沃茨博士(Dr. Adam Watts)这样告诉我。自燃首先发生在地下的泥炭土层,因此雨水无法将其浇熄,甚至在冬天的低温下也可能燃起来。“一旦开始,就只能听天由命了。”
无疑,这对环境和人口都造成了威胁。地球有3%的土壤表层由泥炭组成,而且泥炭的碳含量占到世界土壤的四分之一。七大洲都有泥炭土分布,不管是挪威、印尼还是美国。如果去过佛罗里达,你应该就踩到过这种土壤,美国最出名的泥炭地就是大沼泽地(Everglades)。实际上根据专家所说,泥炭地是 “世界上分布最广泛的湿地种类,占到全世界湿地面积的50%~70%左右。”
澳大利亚中部地区森特勒利亚的地下煤火。图片来源:Flickr 用户 JessieHart
“全球范围内,泥炭的碳含量远远超过植物,跟大气中的碳库相当,” 文章作者写道。要知道,人类已经往空中排过不少碳了,可见泥炭阴燃带来的威胁迫在眉睫。“这种阴燃主要是氧化燃烧,比一般的有焰燃烧更稳定,在潮湿环境下也能持续下去。”
“它燃起来容易,灭起来难,是最顽固的一种燃烧方式,” 吉尔莫·瑞恩博士(Dr. Guillermo Rein)在给我的邮件中写道。瑞恩博士是泥炭燃烧方面的专家,他是文章的另一名作者,同时也是科学期刊《消防技术》(Fire Technology)的主编。他对我介绍道:“阴燃火能持续较长时间(短则数月,长则数年、数十年),即使雨水、天气变化或灭火措施也无法遏制。”
作为该领域的顶尖科学家之一,他在现场观测过许多起泥炭地自燃的案例:“这种燃烧在地球上持续最久的一个例子,就是澳大利亚新南威尔士的火焰山(Burning Mountain),它有大型煤层,阴燃时间差不多有六千年了,” 瑞恩介绍道。“它是典型的地下阴燃范例。” 去年他造访了火焰山,并拍下了不少照片。
图片来源:吉尔莫·瑞恩博士
瑞恩写道,据发现山下有阴燃现象的人介绍说,这座山的燃烧时间已经 “远超过人类的想象了”。没错,火焰山属于煤层火。气候变化不仅影响泥炭,也使它的近亲煤炭更加易燃。
“作为另一种阴燃火,煤火跟泥炭火有很多相似之处。气候变化和人类活动都会引起更多煤火,这是因为阴燃中的煤炭会释放出碳,使泥土更加温暖干燥。因此煤层更容易起火。第二,持续不断的地下开采使得煤层暴露在空气中,这无疑又多了一项有利条件。”
煤矿工人最主要的一项工作就是挖出作业通道,这无形之中使他们处在地表火灾和地底火灾的双重风险之下。1962年,美国最耸人听闻的一次煤矿火灾发生在宾夕法尼亚州的桑塔利亚,某个人在垃圾场点燃了垃圾,大火迅速蔓延到附近的一个露天煤层。自那以后,那个地方就一直处在阴燃中,桑塔利亚如今已成一座废弃的 “鬼镇”。这类地下火在中国也很常见,因为中国到处都有煤矿开采,这些地方的通风又差。2008年的一次报告显示,中国北部的煤层火所排放的碳占到世界碳排放量的3%。据估计,每年中国地下所燃烧的煤量有2000万到1亿吨左右。
“我认为未来会有更多煤火和泥炭火灾发生,” 瑞恩博士说。
和煤矿开采一样,过度开垦也会导致阴燃火。除了气候变化,人类为发展农业而过度开垦或建造房屋,也增加了阴燃的风险。“在尚未开发的泥炭地很少有阴燃火,这样一来碳就被贮存在泥炭中,时间一长,在北部和热带地区储存的碳就积累得越来越多,” 报告这样解释道。但是气候变化使泥土变得干燥,加上人类对水资源的攫取,导致了更多火灾的发生几率。
当上百年甚至上千年没有燃烧过的泥炭开始阴燃,这些 “深层泥炭的燃烧会蔓延到更古老的土壤层”。“阿拉斯加和西伯利亚的永久冻土层,是最容易发生泥炭自燃的地方,” 瑞恩博士介绍道。北极地区面临着全世界最迅速的气候变暖状况,封存着大量沼气的冻土层即将融化,科学家们对此忧心忡忡。“这些土壤上千年来都没有起过火,但全球变暖使得它们面临阴燃的危险。”
东南亚地区燃烧煤炭造成的空气污染问题。图片:NASA
印尼就遭受过这种因气候变化产生的泥炭火灾。1997年,加里曼丹和苏门答腊岛的农民们遇到了一次灾难性的农田火灾,它就是由几处泥炭自燃引起的。这次事件也是1997年那次东南亚烟雾重度污染的元凶,当时120万平方英里范围内全被大火所产生的烟雾笼罩,导致航班取消,并且引发了当地严重的空气污染。这次火灾还散发了25.7亿吨碳,占当年化石燃料碳排放量的40%。
但今天,即使人们对这种灾难性火灾已有了前车之鉴,泥炭火灾仍在造成 “极其严重的空气污染”。2013年《自然》期刊上另一篇关于苏门答腊大火的文章的作者认为,“这起灾难所排放的温室气体体积是不可估量的 …… 是印尼2000至2005年温室气体排放量的5%到10%。” 研究人员表明 “东南亚地区类似这样的事件已不再局限于旱年,而会更为频繁地发生,因为印尼泥炭土地正经历持续的森林退化过程。”
这次火灾是一个不幸的例子,沃茨及其同事们正在搜集此类火灾的信息。同样的灾难还有2010年莫斯科的那次夺走了许多生命、造成无数财产损失的泥炭火灾。这类事情在不久的将来会变得更多。而且这些火灾的后患无穷:一旦泥炭自燃,它产生的后果会影响到周边地区。沃茨说,在北方的地区,泥炭阴燃会延长那里的无霜期,“而且那些火苗会排放更多的碳”。换句话说,排放越多的碳,气候变暖越快,阴燃的可能性也就越高,这是一个循环。
我们可不想活在一个到处都在冒烟的世界里。有时,潮湿浓重的烟雾会极大降低可视度,沃茨称之为“超级雾”。如果在南部开车,就经常会遇见这番景象。当然,它对人体健康也极为有害。“阴燃火就像点烟,制造出许多能进入肺部的物质,特别脏,并且那些物质也会四处飘荡。” 沃茨介绍道。这些物质进入肺部后会引起哮喘、肺癌等呼吸道疾病。任谁都不想生活在这种地方,但那些生活在烟雾弥漫地区的上百万人口就不那么幸运了。
空气污染、超级雾、碳排放 …… 常被人忽视的阴燃火灾正在激增。 沃茨博士总结说:“从气候变化的角度来说,我们真的要开始警惕了。”