亚马逊雨林是全世界最大最著名的热带雨林，其面积占全世界雨林的一半，存储了约1000亿吨碳元素，对稳定全球气候生态系统起到了关键作用。亚马逊热带雨林也因此被认为是全球气候系统变化中最重要的15个“临界点”（tipping point）之一。据估算，当亚马逊的森林面积损失大于40%时，便可能越过潜在的“临界点”，将致使世界上最大的雨林慢慢消失，对生物多样性和全球气候系统产生不可逆转的影响。近几十年来，由于温室气体排放导致的气候变化、森林火灾和森林砍伐等的影响，亚马逊热带森林受到前所未有的破坏，与1988年相比，如今的森林覆盖率已经下降了近20%。
尽管人们普遍估计人类活动会增加亚马逊雨林的火灾风险，但是在2003–2019年期间，亚马逊南部地区（SAP）的火灾和气溶胶却均呈下降趋势，这一现象吸引了科学界的大量关注，其中森林砍伐和气候条件变化的相对贡献尚不清楚。
图1 a表示2003–2019年干季（8到10月）SAP区域气溶胶光学厚度（AOD）和山火碳排放的变化；b表示2003–2019年SAP区域森林砍伐区和非砍伐区的山火碳排放。
近日，大气物理研究所黄平研究员团队通过分离森林砍伐区和非砍伐区的山火碳排放，发现SAP区域干季山火碳排放的下降趋势主要集中在非砍伐区，即森林砍伐不是该区域山火碳排放减少的主导因素。利用CMIP6的检测归因模式比较计划（DAMIP）和未来增暖情景模拟实验（SSP585），研究进一步指出，人为强迫导致的气候变化极可能加剧了热带亚马逊雨林的山火风险；但由于气候系统内部变率的调节，该区域的山火风险暂时得到了抑制。黄平研究员团队的研究发现，在2003–2019间大西洋年代际振荡（AMO）经历了正位相减弱的过程，其引起的南美地区的气候变化削弱了亚马逊雨林的山火风险，从而暂缓了全球变暖所带来的影响（图2）。
具体而言，山火风险的减小与湿度增加和地面风速减缓等气候条件有关。当AMO正位相减弱时，越赤道气流增强，热带亚马逊地区存在北风异常，这将导致SAP区域地表风速减弱，并输送更多水汽到SAP区域从而增加局地湿度，抑制山火的产生和发展（图2）。这一新的研究表明：未来随着AMO位相的转变，全球变暖下的热带气候变化将更明显地加剧热带亚马逊雨林的干旱和山火风险，可能导致其加速逼近气候变化的“临界点”，造成不可逆的全球气候变化，因此积极应对气候变化仍是十分紧迫的任务。
图2 a表示1960–2019年间AMO指数和SAP区域干季湿度的变化；b–d表示干季925hPa湿度、850hPa风场、地表风速和SPEI干旱指数在AMO正负位相的差异。
上述研究成果发表在Nature Communications上，王妍凤博士为文章第一作者。该工作得到了国家重点研发计划（2019YFA0606703）、国家自然科学基金项目（41975116）和中国科学院青年创新促进会(Y202025)的资助。
文章引用：Wang, Y., Huang, P*. Potential fire risks in South America under anthropogenic forcing hidden by the Atlantic Multidecadal Oscillation. Nature Communications 13, 2437 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-30104-1
