澳大利亚野火引发的藻华规模比整个大陆还要大

2019 年和 2020 年澳大利亚的山火烧毁了面积比西弗吉尼亚州还大的桉树林。它们释放的碳比 2018 年整个国家产生的碳还多，烟雾高达 20 英里，形成了蒙大拿州大小的大气涡流。

然后，根据《自然》杂志今天发表的新研究，烟雾发生了更出人意料的事情：它落在澳大利亚东部的南大洋，引发了持续数月的藻华。藻华蔓延数千英里，对海洋生物和全球排放的影响尚不确定——并表明我们才刚刚开始了解气候变化的全球连锁反应。

“当你看到野火的图像时，你会发现这些火灾对当地生态系统的环境影响非常明显，”杜克大学生物地球化学家、论文作者尼古拉斯·卡萨尔说。“令我惊讶的是，这些野火竟然会对数千公里外的海洋生态系统产生影响。”

藻华是微小海洋植物的短暂种群爆发。它们通常发生在水道被某种关键的稀缺营养物质淹没时。藻类吞噬所有食物，快速生长，然后死亡。随着它们的腐烂，它们会吸走水中的氧气。

公共卫生官员警告称，北美内陆地区发生野火后，可能会出现藻华，因为火灾会导致溪流、湖泊和水库被火山灰和死植物堵塞。一旦藻类在这种营养丰富的水中大量繁殖，就会造成致命后果：过去一周，华盛顿哥伦比亚河沿岸的三只狗在藻水中玩耍后死亡。

但这是首次将公海藻类爆发与野火联系起来。在海上，藻类可以通过释放毒素直接毒害其他生物（通常称为“赤潮”），或者在腐烂过程中窒息海洋生物致死。藻类爆发通常是由化肥污染引起的，例如密西西比河河口的死区。但 2015 年西海岸创纪录的藻类爆发是由异常温暖的海水引起的，而 1997 年扼杀珊瑚礁的事件则与印度尼西亚的野火有关。

在这种情况下，研究人员认为藻类的生长是由烟雾中的铁元素驱动的。南大洋含有藻类生长所需的许多其他必需矿物质，但铁元素相对稀缺。少量的铁元素来自海洋深处、融化的冰或海面上的灰尘。作者写道：“向这些水域输送[铁]被认为是藻类生长的重要驱动因素”。

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烟雾的卫星图像显示，烟尘降落的面积比整个澳大利亚大陆还大，在两个地方尤其浓重：澳大利亚南部的海洋，以及东部数千英里外的南美洲海岸。

从十月到四月，该地区藻类开始生长，在烟尘达到顶峰后，藻类开始大量繁殖。

“规模非常大，”这项研究的主要作者之一、普林斯顿大学生物地球化学家唐伟一说。“受影响的面积超过了澳大利亚的面积。”

藻华规模如此之大，作者估计它们最终吸收了相当于实际火灾释放的碳的 50% 到 150%。这可能意味着藻华实际上抵消了火灾对气候的影响。

“关键是，它抵消了多少？”卡萨尔说。“但我们不知道。”

如果藻类生长在海面上，这些碳就会直接回到大气中。但如果藻类下沉，这些碳就会被锁在海底。

为了弄清这个问题，科学家需要在藻华发生时前往现场，测量到底有多少粘性物质落到了海底——唐和卡萨尔希望将来能够采取这种快速反应。

目前还不清楚这些藻华对整个南大洋乃至全世界的海洋生物意味着什么。根据今年早些时候发表的研究，该地区已经是地球上一些最大的藻华的所在地——如果随着气候变化，藻华变得更加普遍，这些植物最终可能会吸收原本可以滋养其他海洋的重要营养物质。

“南大洋是世界非常重要的一部分，”卡萨尔说。“它对我们的气候有着不成比例的影响。大量的人类活动产生的热量和碳都存在于南大洋。因此，它的变化可能会对全球气候产生影响。”

但作者还指出，澳大利亚以前也发生过野火，但从未见过如此大规模的火灾。这可能是因为火灾规模太大，或者是因为火灾与其他环境周期相吻合，比如晴朗的天气或合适的风力条件。