燃燒的亞馬孫雨林

段景頤

衛星照片捕捉到的亞馬孫雨林大火。

這是地球上面積最大的雨林.也是最大的碳匯。全世界流量最大的亞馬孫河穿過這片雨林，最終匯入大西洋。

亞馬孫雨林是世界上最大的雨林，面積為550萬平方千米，其中近2/3的面積位于巴西境內。雨林擁有地球上最高的生物多樣性：所有陸地動植物物種中，半數可以在雨林中找到。雨林至少儲存了2500億噸碳，其中亞馬孫雨林儲存了900億～1400億噸碳，是地球上最大的碳匯（吸收并儲存二氧化碳的機制）。

雨林大火

2019年初，亞馬孫雨林出現大范圍火災，從數以千計的燃燒區域釋放的煙霧遮蓋了巴西全國大部分地區的天空?；鹎閺膩嗰R孫州逐漸蔓延至巴西多個州，并進一步蔓延至巴拉圭、秘魯和玻利維亞等巴西鄰國。8月20日，從巴西朗多尼亞州和亞馬孫州升起的煙塵飄到了距離亞馬孫盆地2800千米的巴西東海岸城市圣保羅，該市的白晝天空變得像夜晚一樣，天空降下“黑雨”。截至9月，這次大規模森林火災已經向大氣釋放了約2.28億噸碳。

人為縱火是亞馬孫雨林火災的主要原因。

為何起火

巴西國家太空研究院科學家瑟特澤表示，亞馬孫盆地的全部山火和林火中99%是人引起的——從衛星圖像上看，火情都集中在道路和農業區附近，而不是偏遠地帶。那么，是誰故意點燃雨林？他們為什么要放火？點燃巴西亞馬孫雨林的主要是巴西農民。他們并非和雨林有仇，燒林只是因為他們需要養家糊口。焚燒雨林一直是亞馬孫流域農民的生產方式。

種植大豆、咖啡 巴西是世界排名第二的大豆生產國，也是全球重要的咖啡豆產區。此外，巴西亞馬孫雨林也種植油棕、水稻、柑橘和橡膠等作物。巴西農民和生活在亞馬孫雨林的土著部落依然采用刀耕火種的原始農業模式：雨林中的樹木被砍倒后，農民點燃這些樹木，保存在植物中的養分會釋放出來，并在貧瘠的土壤表面形成一層營養豐富的地層。農作物很容易在清理后的區域生長，但這些土地的肥力只能支持兩三年，之后不得不焚燒另一片雨林。

養牛 比起種植農作物，養牛才是排名第一的毀林原因。巴西目前是世界上最大的牛肉出口國，2018年巴西出口牛肉共計160萬噸，國際市場上的牛肉有20%來自巴西。據統計，如今亞馬孫雨林被焚燒的總面積中80%被用作肉牛養殖場。過去20年間，巴西的牛存欄數量增加了56%。牧場主在旱季放火燒林，為此他們只需在干枯的植被上澆一些汽油并點燃。林火很難控制，因為小規?；鹎楹苋菀讛U大。

干旱 2005年，亞馬孫雨林西南部70萬平方千米的雨林經歷了大范圍嚴重干旱，這次干旱被視為“百年一遇”級別。但后來發生的事情超出人們預計。2010年和2015年，亞馬孫雨林又分別遭遇兩次同樣嚴重的干旱。人們這才意識到，干旱已成為亞馬孫雨林的新常態。

干旱和森林大火密切相關。樹木遭遇干旱時，最直接的一個應對策略就是樹葉脫落。如果干旱持續太久，樹就會死亡。干旱時，較高的樹需要更多水分，因此這些樹最先死亡。這會讓位于最上層的冠層出現空缺。冠層遮蔽直射太陽光，讓雨林內部能維持足夠的濕度。冠層逐漸消失會讓雨林保持濕度的能力下降，進一步加劇干旱程度，加速樹木干枯。

人類活動將亞馬孫雨林分割成一個個孤島。在亞馬孫雨林涼爽潮濕的深處，眾多樹木主導著局部氣候。但雨林邊緣區域無論是濕度還是溫度都不及雨林深處，因此雨林邊緣最重要的落葉分解者——真菌的分解能力下降，導致落葉大量堆積。就連穿過亞馬孫雨林的高速公路也會撕裂亞馬孫雨林。如果遇到旱季，雨林樹木產生的落葉數量增加，會在森林地表留下干枯的易燃層。一個飛出車窗的煙頭，就有可能點燃雨林邊緣的干燥植被。

在亞馬孫雨林，絕大多數縱火燒林行為是為了提供養牛所需的場地。

公路割裂了雨林。雨林的邊緣部分變得更加干燥。

大火后果

影響水循環和氣候 樹木主要通過根部吸收水分，將水分向上移動到樹冠中，然后將其以氣態形式釋放到空氣中，這個過程被稱為蒸騰作用。一棵棵樹就像一臺臺水泵，將地下水釋放到空氣中。樹木還會釋放揮發性有機化合物，這些化合物在高空形成微粒，為高空云層提供凝結核，促成更多降雨。亞馬孫雨林的數億棵樹讓這片雨林成為地球上最大的“水循環泵”。

亞馬孫雨林將近一半的雨水都是通過這一水循環產生的。亞馬孫雨林向空氣中輸送了大量水氣，這不僅為巴西，也為南美洲許多國家提供了充沛降雨。這些雨水關系到這些國家的農業生產和生活、生產用水。

植物在通過氣孔吸收二氧化碳的同時也散發許多水分，這個過程需要從周圍空氣中吸收熱量，因此可以降低周圍環境的溫度。亞馬孫雨林可以說是地球重要的“制冷系統”。如果我們失去了陸地上最大面積的雨林，局部乃至全球氣候都將受影響。

加劇洪水、干旱和水土流失 亞馬孫雨林就像一塊巨大的天然海綿，在洪水季節吸收多余的水，并在旱季向周圍補充水，在洪水和干旱之間起緩沖作用。雨林植物在土壤中扎根有利于減少水土流失。然而，森林大火讓地面植被消失，根系死亡，土壤更容易被雨水沖走。山坡上的林火毀林后，則會進一步加劇滑坡和泥石流風險。

植被損失給雨林帶來的后果是多方面的。

亞馬孫雨林就像一臺巨型水泵，將大量地下水分蒸騰到空中。

碳匯損失 植物可以固碳，亞馬孫雨林大火不但向大氣排放大量碳，而且導致很長一段時間里失去大面積的天然固碳裝置，這會進一步加劇氣候變化。這是亞馬孫大火對人類生存的最嚴重威脅。有一種估計是，如果亞馬孫雨林完全消失，地球大氣中二氧化碳水平將上升10%，人類將二氧化碳水平限制在安全范圍內的任務會變得更艱巨。據報道，亞馬孫雨林每年吸收20億噸二氧化碳，約占全球排放量的5%。

植物是天然碳匯，儲存了大量人類活動釋放的二氧化碳。

亞馬孫雨林大火并非2019年才有，全球大范圍野火也并非僅發生于亞馬孫雨林。大規模野火反映出人類和自然關系的激化，而氣候變化加劇了野火規模和蔓延范圍。有科學家預測，作為氣候重要參與者和調節因素之一的亞馬孫雨林，如果其森林面積下降到一個臨界點，全球變暖趨勢將如水銀瀉地般不可收拾。雖然可以簡單地指責農民焚燒森林，但亞馬孫雨林其實關乎整個地球命運，因此我們每個人都無法置身局外，雨林消失的代價將由全人類共同承擔。

雨林中的營養競爭

盡管雨林植被茂密，但并不意味著熱帶雨林有肥沃土壤。剛好相反一熱帶雨林土壤可以說是地球上最貧瘠的土壤類型之一。亞馬孫雨林總面積中2/3是潮濕的紅色或黃色黏土，這些土壤呈酸性，缺乏營養。亞馬孫流域近幾十年來都沒有火山爆發補充礦物養分。雖然亞馬孫雨林的紅色土壤富含氧化鋁和氧化鐵，但常年的河水、雨水沖刷帶走了土壤中磷、鉀、鈣、鎂等礦物質和有機質。

雨林植物粗壯的板狀根。

在植物從單一走向多樣化的過程中，植物對土壤養分的競爭愈演愈烈。據2017年一項統計，亞馬孫雨林的植物種數總量為1.4萬種，其中6727種是喬木，其余是藤本、草本和灌木。物種多樣性高也意味著亞馬孫雨林各物種需要激烈競爭陽光、水和營養。能夠生存到今天的熱帶雨林植物，都有一套吸收養分的絕活。

亞馬孫雨林的許多大型喬木都有能幫助其抵抗狂風的粗壯板狀根。除了固定樹木，覆蓋范圍巨大的板狀根還擴大了樹木吸收水分和營養的范圍。紅樹林則利用高蹺一樣的根系，深入河床吸收從上游被沖刷下來的營養。無花果等絞殺植物通過纏繞大樹生長成型，并將寄主絞殺致死，搶奪寄主的生態位，它們的根總長可達100米。一些食肉植物進化出了捕獲昆蟲或小型哺乳動物、從而獲取營養的能力。在所有這些植物獲取營養的機制中，最神奇的是行走棕櫚樹一全世界唯一能夠“行走”的植物。行走棕櫚樹的樹干上長有許多伸向地面的高蹺根。通過不斷長出新的高蹺根并舍棄舊根，行走棕櫚樹就能以每天2—3厘米的速度平移（每年可移動10米）。自主移動不但有助于追隨光照，還有利于從土壤中吸收營養。

亞馬孫雨林的植物形成了一套高效的營養回收機制。掉落在亞馬孫雨林地面的落葉等有機質被地面真菌分解成無機物后，立刻被土壤中無處不在的發達根系吸收得一干二凈。這些養分根本不會有機會隨雨水滲入地下深層。有研究表明，森林中95%的營養物質都儲存在生命體中。在亞馬孫雨林，生物的遺骸和動物的糞便、尿液以及汗液等營養會被迅速回收。

亞馬孫雨林本土植物在這座“競技場”里磨煉了成百上千萬年，“養尊處優”的大豆等農作物在這些千錘百煉的營養競爭者面前毫無優勢。亞馬孫雨林被焚毀加重土壤結構和土壤肥力惡化，并且亞馬孫雨林一旦被毀需要20～40年才能恢復。因此，焚林農業耕種在亞馬孫雨林不僅不可持續，還給雨林留下了永久傷疤。

難以撲滅

為了撲滅大火，巴西政府甚至出動了軍機向亞馬孫州燃燒的森林傾倒水。但上千處的燃燒點遍布亞馬孫雨林的不同區域。雨林地形復雜，很多火災現場沒有可供消防車通行的公路，這造成消防設施難以到達。而且，在旱季干燥天氣和強風的雙重作用下，火勢蔓延速度快，撲滅難度大。面對如此眾多的燃燒區域，即便巴西全國的消防部隊全部出動也難以在短時間內撲滅大火。

消防策略

控制線 消防員可通過將林火引向巖坡或河岸，清掃出一塊沒有可燃物的空地，或挖出一條無可燃物的壕溝，以控制火勢蔓延。然而，林火時常能借助一個被風吹起的燃燒的枝條或一只被燒著的野兔，穿過控制線。

反向焚燒 建立完控制線后，消防員會點燃阻燃帶內側的一處下風區域，這樣可以清理火線和阻燃帶之間的可燃物，創造一片隔離帶。

側翼撲滅 當某片區域內的火勢減弱后，消防員可以進入該區域進行滅火作業。進入火場后，消防員會從火勢蔓延方向的側翼開始撲滅火焰，直到完成整個局部區域的撲滅工作。

防范熱點 消防員在撲滅林火時，會重點防范火勢最猛烈和最危險的區域，這些區域被稱為熱點。熱點區域需要更多消防員。

爆炸滅火 2018年，瑞典一處軍方靶場內發現山火。瑞典軍方擔心火勢蔓延到彈藥庫，于是當即派出戰機投下含有高揮發性燃料的“云爆彈”，快速消耗火場內的氧氣，以撲滅山火。

空中援助 如果火場附近有露天水源，可通過固定翼飛機或直升機將水傾倒在火場內。為了增強滅火效果，水中一般還要添加泡沫阻燃劑。

控制火情

飛機向雨林噴灑阻燃劑。這種紅色阻燃劑主要成分為多聚磷酸鹽，本身是一種肥料，對環境影響很小。

山火消防員面臨威脅

熱應激 在山林火中戰斗的消防員會暴露在300℃以上的高溫環境中，即便消防服具有阻燃、隔熱作用，熱輻射依然能透過消防服灼傷消防員的皮膚。同時，高溫從皮膚深入人體內部，加上消防員本身釋放的熱量在消防服內持續積累，會造成短時間內體溫驟升，導致職業性熱應激一肌肉痙攣、極度虛弱、惡心、頭暈……據統計，職業性熱應激是造成消防員死亡的首要原因。

吸入毒氣 山林大火釋放的濃煙里，最多的成分是二氧化碳、水蒸氣和一氧化碳。當樹木被加熱到150℃時，纖維細胞開始分解，并產生碳氫化合物和氮氧化合物。因為山林大火中的可燃物料包括纖維素、木質素、丹寧、多酚、油脂、樹脂、蠟質和淀粉等多種物質，所以濃煙中化合物的種類可達上千種，其中毒性最高的是多環芳香烴（兩個以上苯環相連的化合物），世界衛生組織將多環芳香烴列為第一級致癌物。它們不但可以通過呼吸進入人體，而且能通過皮膚接觸被人體吸收。接觸過量多環芳香烴的人更容易患上心血管系統疾病和癌癥。

消防服的各項要求

消防服至少具備外殼、防潮層和隔熱層這三部分。為了保護消防員的生命安全，提高消防員抵抗火場高溫和毒氣的能力，消防服的設計必須考慮以下因素。

阻燃性 消防服在火場中無法燃燒。

完整性消防服在高溫下不收縮，不熔化，不斷裂開口。

絕緣性 消防服的絕緣性必須盡可能高，以減緩消防服內溫度上升速度。

拒液性 消防服必須能阻止油、水和其他溶劑滲透。

抗撕裂性和耐磨損性 消防服中常添加玻璃纖維和凱夫拉纖維，以提升消防服的防割性能。

抗熱損傷 決定消防服暴露在高溫下的最長可使用壽命。

除了以上因素外，消防服還應該在保證消防員安全的前提下，盡量輕便、柔軟且透氣。消防頭盔和消防護目鏡必須具備足夠的能見度、氣密性和耐沖擊性。

林火消防員的常用滅火工具

火場消防員配備的主要裝備和監測設備

全球定位系統 讓現場消防指揮中心時刻了解每個消防員的實時位置。

加速度計 檢測消防員的運動加速度，可以探知消防員是否突然停止活動。

無線傳輸芯片 將消防員的各種信息實時傳回指揮中心，并提供通信聯絡。

溫度傳感器 探測消防員周圍溫度和體溫，預警隨時可能出現的熱應激。

氣體探測器 對火場內的一氧化碳、多環芳香烴類氣體進行報警。

汗液成分監測器 置于消防員皮膚上的柔性薄膜傳感器，每隔一段時間測量汗液中的鉀、鈉、鈣濃度，防止消防員出現電解質失衡。

非洲也在燃燒

幾乎同一時期的衛星照片顯示，不僅亞馬孫雨林在燃燒，大西洋彼岸的非洲中部也在燃燒，火情規模甚至超過南美洲。在非洲中部，旱季的稀樹草原十分干燥。為了種植莊稼，農民點燃草原讓營養返回土壤，以確保下一季糧食能有好收成。這個習俗在非洲至少有1.2萬年歷史。截至2019年9月，贊比亞發現火情2.1萬起，安哥拉6.7萬起，剛果14萬起……

在非洲發生的大火還有一個重要作用。滾滾濃煙上升到高空，在對流層上部的副熱帶高壓——熱帶東風急流帶動下穿越大西洋，最終隨雨水降落在亞馬孫雨林。這股濃煙中的顆粒含有磷元素，可以為雨林補充磷肥。據美國宇航局科學家估計，每年有2200萬噸磷通過這種方式從中非轉移到亞馬孫雨林。有數據顯示，2016年非洲中部燃燒總面積達到490萬平方千米，其中大多數火災的燃燒面積在1平方千米以內，這是典型的小規模農業跡象。在東南亞和澳大利亞，甚至在北極圈的格陵蘭和西伯利亞，同樣能看到生物質火災引起的火點和煙柱。

非洲—南美洲磷轉移示意圖