根據(jù)美國(guó)國(guó)家航空航天局地球科學(xué)部資助的北極脆弱性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，越來越頻繁和嚴(yán)重的森林火災(zāi)可能會(huì)燃燒儲(chǔ)存在北方森林土壤中已儲(chǔ)存了幾代的碳。而這些埋藏幾代的碳排放到大氣中可能會(huì)改變這些森林碳的收支平衡。我們知道，二氧化碳是一種溫室氣體，而將更多的二氧化碳釋放到大氣中可能會(huì)影響全球碳循環(huán)的平衡，并有造成氣候的變化。

在強(qiáng)烈火災(zāi)中，含有土壤碳的有機(jī)物質(zhì)可以與樹木和植物一起燃燒。但土壤中較深的碳并不都會(huì)被燃燒，有的也可以繼續(xù)保留在土壤中，研究人員稱之為“遺留碳”。

北亞利桑那大學(xué)生態(tài)系統(tǒng)科學(xué)與社會(huì)科學(xué)系教授米歇爾麥克（音譯）說：“碳在這些土壤中積累起來，就像樹木年輪一樣，表層是最新的碳，底層是最古老的碳。我們認(rèn)為我們可以利用這種分層方式來觀察森林的歷史火災(zāi)。”

2014年，加拿大西北地區(qū)遭受了破紀(jì)錄的野火燒焦。來自美國(guó)和加拿大的研究小組從該地區(qū)200多個(gè)地點(diǎn)采集了土壤樣本，測(cè)量了樹木的年齡、被火燒的土壤深度、采樣區(qū)域的潮濕程度以及由植物和動(dòng)物物質(zhì)組成的最頂層土壤有機(jī)層的深度。他們使用土壤的放射性碳年代測(cè)定法確定遺留的碳庫(kù)是否在火災(zāi)中被燃燒。

他們發(fā)現(xiàn)，對(duì)于老森林（70歲以上）和潮濕地區(qū)的森林，土壤中的一層厚厚的有機(jī)物質(zhì)保護(hù)著最古老的碳，在之前的燃燒和再生循環(huán)中沒有燃燒。但是在行程時(shí)間較短、較干燥的森林中，較淺的土壤有機(jī)質(zhì)層不能阻止野火燃燒遺留碳并釋放到大氣中。

由于氣候變化，地球北部地區(qū)變得越來越溫暖和干燥，火災(zāi)季節(jié)越來越長(zhǎng)也越來越嚴(yán)重。

北方森林位于北美洲、歐洲和加拿大的最北部地區(qū)，包含云杉、冷杉、松樹、落葉松、白楊和白樺樹等。這些森林儲(chǔ)存了陸地上約30％~40％碳，其中大部分碳存在于土壤中。土壤中的碳包括土壤微生物和由枯葉、樹枝和莖組成的植物材料以及之前火災(zāi)中燃燒的材料。

長(zhǎng)期以來，人們一直認(rèn)為北方森林從大氣中吸收的碳比釋放到大氣中的碳要多，這使得它們的碳“下沉”。但如果更大，更頻繁的火災(zāi)開始燃燒歷史遺留的碳，這些森林釋放的碳可能會(huì)超過它們儲(chǔ)存的量。研究發(fā)現(xiàn)，在2014年的森林火災(zāi)中，約有12%的森林易損失遺留碳，科學(xué)家估計(jì)，這些森林燃燒時(shí)釋放的碳約為880萬噸，而所有火災(zāi)釋放的碳約為1.04億噸。

森林火災(zāi)對(duì)加拿大北部森林和全球碳循環(huán)有著不可忽視的影響，且遺留碳的問題也必須得到足夠的重視。伍茲霍爾研究中心的科學(xué)家指出，如果野火變得更頻繁，遺留碳可能會(huì)更加易受燃燒，從而造成森林?jǐn)?shù)量的減少。

森林對(duì)大氣中二氧化碳的儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)換作用不用多說，近期，發(fā)表在美國(guó)《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的這項(xiàng)研究報(bào)告指出，1980~1990年，全球范圍內(nèi)的植被多數(shù)都一直在增多。但到了2000年左右，全球超過一半植物的生長(zhǎng)速度都變得緩慢。由于植物可以吸收二氧化碳，過去一些懷疑全球變暖的學(xué)者總會(huì)認(rèn)為隨著空氣中二氧化碳濃度的增加，植物將會(huì)增長(zhǎng)得更快，進(jìn)而可以吸收更多的二氧化碳，但新的研究結(jié)束了這種爭(zhēng)議。

現(xiàn)在，我們可以認(rèn)為隨著森林增長(zhǎng)緩慢以及森林火災(zāi)愈發(fā)嚴(yán)重，森林固定二氧化碳的能力整體呈現(xiàn)下滑趨勢(shì)，而全球二氧化碳的排放量卻一直在增加，這將會(huì)反過來抑制森林的發(fā)展，可以想象，這將會(huì)是一個(gè)愈發(fā)嚴(yán)重的惡性循環(huán)。