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香港浸大科学家解开野火谜团:揭示为何不同生态系统火灾后沙尘排放存在差异性

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HKBU scientists solve wildfire puzzle: reveals why some burned lands become dust storms while others do not

 

矿物沙尘是气溶胶(aerosols)的主要成分,对气候系统、生物地球化学循环及人类健康具有重大影响 。虽然沙尘传统上被认为与自然沙漠和受人为干扰的土地有关,但研究现已发现一个重要的新来源:受野火烧毁的地景 。

 

卫星研究显示,全球超过半数的大规模野火事件后,沙尘排放量均有所增加,估计每年排放约 100 Tg(兆克)的沙尘 。然而,这种反应在不同生态系统中差异巨大,且其潜在机制一直不明,这对全球沙尘循环的预测造成了重大不确定性 。

 

由香港浸会大学(HKBU)科学家进行并发表於《Science Bulletin》的新研究,提供了关键的新视角 。

 

HKBU scientists solve wildfire puzzle: reveals why some burned lands become dust storms while others do not
 

该研究由地理系高蒙教授(左)与杨倩倩博士(右)领导,题为「Heterogeneous global responses of dust to wildfires explained by ecosystems' differing moisture-holding capacity」,透过分析逾二十年(2002-2023年)的卫星数据及超过 6 万场大规模野火,解决了一个关键难题:为何部分焦土会成为主要沙尘来源,而其他土地则不然? 答案在於野火导致的植被流失、风速,以及最重要的因素——生态系统的土壤保水能力——三者之间的微妙平衡 。

核心发现:取决於生态系统的反应

分析揭示了一个清晰的模式:野火后的沙尘活动在稀树草原、农田、草地、灌木丛和落叶林中有所增加,但在常绿林中反而减少 。

 

  • 排放量增加:在大多数生态系统中,植被流失降低了地表粗糙度 。加上土壤水分减少和风速增加,导致风蚀加剧与沙尘排放上升 。

  • 排放量减少: 在常绿林中,野火后土壤水分的快速恢复稳定了土壤表面,进而抑制了沙尘排放 。


这些发现强调了「植被—土壤—气候」交互作用在野火后沙尘动态中的关键作用 。将这些特定生态系统的关系整合到地球系统模型中,对於提高沙尘对气候、空气品质及公共健康影响的预测至关重要 。此项研究也为全球火灾易发地区管理沙尘相关风险提供了科学依据 。
 

HKBU scientists solve wildfire puzzle: reveals why some burned lands become dust storms while others do not

 

完整研究: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927326000459