這些火災是巨大的,隱藏的和有害的。 我們能做什麼?

攝影:Brad Lidell / USFWS(Flickr / Creative Commons)攝影:Brad Lidell / USFWS(Flickr / Creative Commons)

悶燒的泥炭會釋放大量的二氧化碳和其他污染物,但尋求解決方案的依據是。

上個月,由於森林大火摧毀了艾伯塔省的麥克默里堡,可能會在地下開始另一場火災。 泥炭是一種富含碳的土壤,由幾千年積累的部分腐爛,澇漬植被造成,去年秋天為印度尼西亞巨型火山提供燃料的土壤也出現在加拿大,阿拉斯加和西伯利亞的北方森林中。 隨著麥克默里堡火災的強烈熱量,“該地區的土壤很可能被點燃,”內華達州沙漠研究所的火災生態學家亞當瓦茨說。環境

與麥克默里堡附近戲劇性的野火不同,泥炭在低溫下緩慢燃燒並在地下蔓延,使其難以探測,定位和熄滅。 它們產生很少的火焰和大量的煙霧,這可能對公眾健康構成威脅,因為煙霧沿著陸地蔓延並在附近的村莊和城市窒息。

雖然它們看起來不像它,但泥炭火是“地球上最大的火災”。雖然它們看起來不像它,泥炭火是“地球上最大的火災”,英國帝國理工學院的泥炭火研究員吉列爾莫·萊恩說。 自1990s以來,印度尼西亞的砍伐和燒毀做法使農業用於清除森林經常導致火災因泥炭而失控。 印度尼西亞的泥炭地面積超過200,000平方公里(77,000平方英里),平均深度為5.5米(18英尺),有些地方深達20米(66英尺)。 “他們很難被推出,因為他們很深,”不列顛哥倫比亞省奇利瓦克的獨立火災生態學家羅伯特格雷說。

北方森林被認為含有比印度尼西亞多一些30倍的泥炭。 因為他們可以悶燒數周和數月,有時甚至是 在北方寒冷的冬季保持活躍,泥炭火災的平均排放量相當於 15人為溫室氣體排放百分比 根據Rein-carbon的說法,每年需要花費數千年的時間來封存。

泥炭火災也會破壞猩猩等瀕危物種的重要棲息地; 他們產生的陰霾會對錶面溫度產生影響,因為它會阻擋陽光,也會影響降雨模式,因為它會破壞雲的形成。 泥炭火災及其持久性的這種負面影響要求現代技術更好地發現並對抗它們。

當大自然的解決方案不來時

原始泥炭因水飽和而不受火災影響。 “在正常的一年裡,”格雷談到北方森林下面的泥炭,“它太潮濕了,不能燃燒。”但是當泥炭變乾時,無論是因為前一個冬天的積雪不足還是幾十年的森林砍伐,在印度尼西亞,泥炭地排水使其適合農業,變得易燃。


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大自然解決這個問題的方法是暴雨,可以完全淹沒泥炭地。 當他們不來時,撲滅泥炭火仍然需要大量的水,難以深入森林。 Watts表示,其中一個人為策略是通過雲播種刺激雨水,這種技術在美國用於在山上積雪以確保充足的水供應。 在氣象預報的指導下,飛行員將飛機飛入風暴前線附近的雲層,並噴灑碘化銀溶液,這些溶液充當灰塵顆粒,使水蒸氣粘附並變成雨水。 有時候,就像去年秋天的印度尼西亞一樣,雲播種失敗了,因為大氣中沒有足夠的水分。 但是,通過預測,播種和一點運氣的正確組合,雲播種可以有效地對抗泥炭火災,因為它可以提供必要的水量。

早期檢測並對泥炭火災採取行動“非常重要”,因為如果它們變得太大,除了雨水之外沒有其他任何供水都不足以對抗它們。 對抗泥炭火災的另一種方法是解決狹窄隧道的網絡,這些隧道在淹水的泥炭中提供養分,但也允許氧氣進入地下火災。 Rein表示,一些人建議通過壓縮破壞隧道,使泥炭不易受到火災的影響 - 如馬來西亞泥炭地不會像附近的印度尼西亞那樣燃燒 - 但這也意味著破壞了泥炭地的生態完整性,造成了他們失去了支持上面森林的能力。

早期的重要性

萊恩說,早期檢測並對泥炭火災採取行動“非常重要”,因為如果它們變得太大,除了雨水之外沒有其他任何供水都不足以對抗它們。 但早期發現和行動也非常困難。 萊恩說,煙霧可以從遠離它生產地的出口處逸出,這意味著煙霧並不總是指示在哪裡對抗火災。 消防員通常必須尋找視覺線索,如垂死的植物或地下的凹陷,表明泥炭已經燃燒的地方。

萊恩說,用於檢測高溫野火的衛星在泥炭火災中失敗,因為泥炭火不夠熱。 Rein最近從歐洲研究理事會獲得了一項為期五年的2百萬歐元贈款,用於開發泥炭火災預警系統。 他試圖通過在實驗室中復制小泥炭火併使用紅外攝像機記錄發出的熱量來描述泥炭火的熱指紋。 他希望利用他的發現專門針對泥炭火來校準衛星,正如一些運動傳感器經過校準以檢測人類特有的紅外輻射一樣。

Rein還在收集他的實驗產生的氣體,並分析它們的模式,這些模式可能成為泥炭火災增長的警示標誌。 例如,一氧化碳或揮發性有機化合物與二氧化碳的比率可用於表示泥煤火災與內燃機或發電廠排放之間的差異。 然後,這些模式可以應用於放置在附近村莊和城市的無人機,飛機或建築物中的手持式氣體傳感器或氣體分析儀,以幫助檢測泥炭火災。

添加阻燃劑

瓦茨說,一旦發現,泥炭火災的一個問題就是泥炭土在非常乾燥時會排斥水。 想想在盆栽植物土壤頂部的水是如何被長期忽視的。 水必須能夠突破土壤表面才能進入地下火災。

用Peat FireX處理的一個區域的泥炭火被熄滅,八天后仍然熄滅,而相鄰的未經處理的區域繼續悶燒。在水中添加阻燃劑可能有助於提高水的效果。 其中一個例子是Peat FireX,這是一種植物粉末,由位於德克薩斯州的EnvironX Solutions首席執行官Steve Sinunu在2012開發。 當溶解在水中時,它破壞水分子之間的強氫鍵,使水更容易滲透土壤。 當溶液進入土壤時,它會塗上泥炭以防止火災。 當它到達火災時,在溶液中觸發化學反應,迅速吸收火焰的熱量,冷卻並熄滅它們。 在2014中,EnvironX在馬來西亞進行的測試表明泥炭火災發生在 用Peat FireX處理的一個區域被推出 8天后仍然熄滅,而相鄰的未經處理的區域繼續悶燒。

Sinunu說,使用後,Peat FireX在土壤中分解成肥料; 路易斯安那州農業和林業辦公室的消防部門使用Peat FireX進行消防,他寫道,“應該注意的一個因素是它的環保基礎。 產品使用中剩餘的副產品基本上是一種“氮肥”。“今年早些時候,印度尼西亞政府採用Peat FireX作為對抗泥炭火災的武器,據Steve Sinunu和新加坡一家獨立公司幫助連接EnvironX與印尼政府合作。

雖然這些努力可能被證明是有前途的解決方案,一旦泥炭火災開始,他們就不會找到問題的根源,特別是在印度尼西亞這樣的地方。 在那裡,將需要經濟解決方案為居民提供使用火來清理農業用地的替代方案。 但是,在氣候變化將繼續創造更適合火災的條件的未來,可能需要結合改進的預防措施,探測和消防活動來對抗這些看不見的火災。 查看Ensia主頁

這篇文章最初出現在 Ensia

關於作者

XiaoZhi Lim是一名駐新加坡的自由科學記者。 她畢業於波士頓大學的科學報告課程,負責化學,能源,材料和環境。 twitter.com/limxiaozhi dothemoleculedance.com


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