【研究成果】氣候暖化增加林火機率?臺美攜手探討潛在威脅

by 朱 富國
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撰稿  /  黃愷翔 (科學推展中心特約編輯)


 

圖一:2012-2022年間臺灣森林火災的分布圖。

從蓮華池研究中心觀測到淨生態交換系統(NEE)、地下水位與森林火災的變動,顯示三者變動有高度相關。

隨著近年全球氣候暖化,自然生態環境的改變愈來愈明顯,臺灣也同樣無法避免。例如2020至2021年臺灣經歷了創紀錄的乾旱,便影響了臺灣常綠亞熱帶森林的碳固存作用,而近期國內發生的幾次森林火災事件(包括玉山國家公園),皆凸顯氣候變遷對臺灣森林所造成的巨大壓力,也顯現火災管理與預防策略的緊迫性,已引發學界高度關注。

森林「暫停呼吸」,削弱碳固存能力

在農業部林業及自然保育署支持下,美國猶他州立大學王世宇教授、中興大學柳婉郁教授和俞鈜文博士生組成研究團隊,使用森林火災天氣指數系統並結合多個氣候模型模擬,發現2021年到2100年臺灣森林在不同暖化程度下,淨生態系統交換(Net Ecosystem Exchange,簡稱NEE)、輻射因子、地下水位和森林火災之間具有顯著相關性,指出嚴重乾旱將導致森林從碳吸收轉向排放,以及臺灣森林火災風險呈現增加趨勢。該項研究成果,已在2024年1月發表於國際學術期刊《Climatic Change》。

透過淨生態交換系統(NEE)長期觀察二氧化碳交換量發現,臺灣常綠亞熱帶森林具有從大氣中吸收儲存二氧化碳的強大能力,是相當重要的「碳匯」。加上濕潤的氣候,過去大幅減少了大規模森林火災的發生機率,有助於減輕人為因素對氣候環境的影響,扮演穩定氣候變遷的重要角色。在2020至2021乾旱期間中部森林的淨生態碳交換值(NEE)由負轉正,表示生態的碳封存功能已經停止,就像是森林暫停了呼吸,顯示極端氣候干擾地表碳動態,長遠來說也可能減少森林的固碳能力。

乾旱若成常態,西南部風險日增

研究進一步預測,因氣候暖化,乾濕年的降雨差異恐將愈趨明顯與集中,乾旱可能逐漸成為常態,森林火災的頻繁程度未來將明顯增加,尤其容易發生在11月到4月的乾季。根據1964-2021年的林火位置分布(圖二)能看出,臺灣森林火災集中於中南部地區。透過模型進一步預測,未來西部淺山區的林火潛在趨勢明顯增加,其中又以臺灣西南部的潛在增加機率最大。

圖二:臺灣1964~2021年林火位置分布,顯示林火集中於中南部。

林火風險管理,應納入氣候預測

此研究顯示出臺灣林火情況對全球氣候暖化的敏感性,未來森林火災風險將顯著增加。國立中興大學柳婉郁教授指出,近期幾場林火事件證實了研究結果,例如2023年6月苗栗縣大湖鄉的森林火災和2023年4月高雄的火災,這些事件因地理位置和需要大規模資源投入而難以管理,凸顯政府有必要重新評估現行的森林火災管理策略,並採取調適性的管理策略因應未來可能發生的災害,將氣候變化預測納入森林火災風險管理的重要性。

美國猶他州立大學王世宇教授也表示,若將最新的氣候預測融入森林火災風險管理中,將可幫助臺灣發展出更有效的策略,以減輕森林火災影響。他樂見林業及自然保育署相當前瞻性地開發出林火預警評估系統,提供有效的分析與通知工具,為未來可能的林火提供風險預測。同時,政府和社會各界仍須攜手努力,透過精進相關法令與提升防火教育來減緩與因應氣候變遷對臺灣安全和生物多樣性的威脅。

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