亚马逊正在燃烧。在巴西,已经发生了数万起火灾今年雨林被烧焦了根据该国的国家空间研究所,以及最近几周的强烈大火把郁郁葱葱的绿色景观变成灰色和棕色在滚滚浓烟中,树木只剩下骨架般的树桩。大火迫使生活在森林里的生物迁移,侵占为土著群体划界的土地,也玷污了遥远城市的天空。从由NASA卫星收集的数据自2010年以来,巴西亚马逊地区从未发生过如此大规模和严重的火灾。与此同时,一些玻利维亚的森林也闪亮

在大火停止后很长一段时间,大火造成的破坏仍会残留在土地上,并最终在燃烧区域内发芽的树木中。从现在开始,几十年,几百年,甚至几千年,科学家们可以筛选遗留下来的东西,并找出一些关于我们所受损害的信息现在能从太空看到吗.今年的破坏将以木炭的形式被刻在自然历史中。

芝加哥菲尔德博物馆凯勒科学行动中心的保护生态学家奈杰尔·皮特曼说:“通常,在亚马逊地区,研究人员会把任何木炭都与人类存在联系起来。”阿姆斯特丹大学生物多样性和生态系统动力学研究所的助理教授克里斯特尔·麦克迈克尔解释说,虽然闪电可能会烧焦亚马逊部分地区边缘的树木或热带草原,但大多数具有威胁的闪电都与雨季相巧合,这意味着它们引发的火灾可能“在几米内就会熄灭”。McMichael说,大部分被茂密森林覆盖的土地都非常潮湿,“太潮湿了,无法自然燃烧”。

目前肆虐亚马逊的大火是故意纵火,很可能是为了腾出空间用于牧场和农业,并受到过去人类活动的推动。佛罗里达理工学院专门研究南美生态历史的古生态学家马克·布什(Mark Bush)说,森林砍伐使该地区变得干燥,产生了“可燃烧的废弃燃料,以及更有利于维持火灾的小气候”。

布什说,过去地狱的证据存在于木炭颗粒中,这些颗粒几乎立即聚集在地面和水中,并且无限期地存在。Göttingen大学阿尔布雷希特-冯-哈勒植物科学研究所的植物学家赫尔曼·贝林(Hermann Behling)从事孢粉学(研究花粉和孢子)和气候的研究,他说,这些碎片在湖泊或泥炭沼泽的底部最容易追踪,那里的沉积物积累往往最大。水生环境不会受到蠕动的蠕虫、倒下的树木或穴居动物的破坏,而像沼泽这样缺氧的环境也可以保存花粉记录。布什说:“亚马逊的一些湖泊沉积了如此多的沉积物,你(偶尔)可以看到每年的带状模式可以追溯到几千年前。”另一方面,要确定搅动土壤中的木炭的年代,研究人员可能必须确定每个碎片的年代。

2019年8月27日,玻利维亚奥图基斯国家公园发生火灾,造成包括这条蛇在内的生物死亡。
2019年8月27日,玻利维亚奥图基斯国家公园发生火灾,造成包括这条蛇在内的生物死亡。AIZAR RALDES/法新社/盖蒂图片社

木炭颗粒还可以帮助研究人员确定火灾破坏了什么样的植物物质,碎片的大小可以表明火灾可能燃烧的地方。“草不会产生木炭,所以当你发现它时,你就知道森林被烧毁了,”布什说。贝林说,大于150微米的颗粒表明火灾发生在当地,而小于150微米的颗粒表明火灾发生在10到100公里(或6到62英里)以外的地方。他说:“非常小的颗粒可以被风吹到更远的距离,而较大的颗粒则没有那么远。”

在几个湖泊上发现了许多木炭碎片,这是火灾留下的巨大足迹的另一个迹象。布什说:“当你在一片土地上挖多个洞,发现相同年代的木炭碎片时,你就能知道火灾的蔓延程度。”利用土壤芯——通过层层泥土讲述森林的悠久历史——也是一种同时寻找过去几次火灾线索的方法。据介绍,科学家们甚至可以通过解读木炭的化学成分来重建过去大火的大致热量,比如区分热量较低的火灾和撕裂雨林树冠层的较热的火灾最近的一篇论文克里斯特尔·麦克迈克尔和她阿姆斯特丹大学的合作者。

虽然树叶可以被火完全吞噬,但生物地球化学家可能会在湖泊或土壤记录中以植物岩的形式发现被火焰舔过的树叶的痕迹,主要由二氧化硅组成的显微残骸.科学家还可能检测到一种化合物左旋葡萄糖,这种化合物在纤维素燃烧时产生。树木中充满了纤维素,由于左旋葡萄糖是通过火形成的,所以它是“全世界[生物质燃烧]表征和量化的一个强有力的标记”,一个国际研究团队最近说报道大气研究火灾也可以注册为树木年轮异常以及被舔过但没有被火焰击倒的受损树皮。

被烧毁的地区包括巴西西北部韦柳港的这一部分,拍摄于2019年8月25日。
被烧毁的地区包括巴西西北部韦柳港的这一部分,拍摄于2019年8月25日。卡尔·德·索萨/法新社/盖蒂图片社

即使火被扑灭,烧焦的森林也不再是原来的样子了。菲尔德博物馆保护生态学家奈杰尔·皮特曼(Nigel Pitman)说:“危险在于,火灾后恢复的森林看起来与之前的森林不太一样。”即使被大火烧毁的地区被允许重新生长,而不是被用于农业,景观也可能被不同的物种所主宰。

菲尔德博物馆的生态学家Farah Carrasco-Rueda说,最先出现在现场的特定植物将取决于哪些传粉者飞过,哪些种子传播。如果森林完全消失,新来者将是热爱阳光、快速生长的植物,它们不会在密集、斑驳、潮湿的树冠下生存。她补充说,你可能会发现次生林在15到20年内开始出现,这些次生林将被耐受树木投下的阴影的植物加入。最终,它们将长成一片成熟的森林。

在曾经被烧焦的足迹上发生的后续火灾可能会造成更迅速和更严重的破坏。布什说:“最重要的是,火在亚马逊地区是不自然的,生物也没有随之进化。”他补充说,在一片土地被烧毁后,“这预示着剩余的成熟森林将更快地退化”。他说,一场火灾可能会杀死地面筑巢的鸟类,以及相当一部分树木,而“几年后的第二次火灾将导致完全死亡。”这意味着下一次席卷整个地区的火灾可能更具破坏性。