在阿拉斯加 ，加拿大和西伯利亚的泥炭地 ，所谓的“僵尸火”在冬季从地下的地下消失了，然后在第二年春天重生。这些激动的拼图科学家是因为它们出现在5月初，在遥远的北部通常的火灾季节之前 ，可以重新点燃多年 。
大多数科学家认为 ，僵尸大火是表面上火灾的残余物，但我们已经确定了另一种原因 。我们的研究表明 ，地面上方的快速大气变暖会导致泥炭土突然加热到地下闷烧的温度 ，所有这些都没有任何火花或其他点火。这些僵尸火可能是气候变化驱动的自发燃烧的情况。
这种火灾的报告可以追溯到1940年代，当时它们是罕见事件 。但是 ，在过去的二十年中 ，这些火灾的频率和强度显着增加，并与北极的加速加速 ，这是地球上最快的传热区域 。
在2024年初 ，仅加拿大不列颠哥伦比亚省就活跃了100多起僵尸大火。甚至还记录了僵尸大火，在西伯利亚东北部的Omyyakon地球上最冷的村庄附近记录了大火 ，在那里他们通过多个冬季搬迁 ，占每年更广泛地区燃烧的地区的3.5％ 。
比整个大气中发现的碳被困在温度敏感的北极泥炭土壤中，这些火灾将其散布在大气中 。我们想知道突然的变暖是否可能直接负责。
我们开发了一种数学模型来探索不同的情况，包括泥炭土的温度和碳含量如何应对天气和气候变化 。至关重要的是 ，我们的模型捕获了某些微生物在分解土壤并将其碳释放到大气中产生热量的方式 。
我们获得了两个显着的结果：
首先是那些微生物可以产生太多的热量 ，以至于地下泥炭可以在整个冬季在80°C左右闷闷，可以在春季点燃。而且这种情况可能会发生 ，而没有在地面上方的那个地点发生大火 ，并且没有地面上方的天气达到通常需要土壤燃烧所需的温度 。
我们称这种新状态为泥炭土的热稳态 。在这种情况下，“亚稳态 ”表示长期燃烧＆mdash;炎热的状态持续了很长但有限的时间 ，长达十年 ，直到泥炭燃烧。
我们的另一个关键发现是，仅逼真的气候模式即可触发从常规的寒冷状态到热亚稳态的突然过渡 ，包括夏季热浪和全球变暖场景 。最有趣的是 ，大气温度的升高必须比触发过渡的临界率要快 。如果大气温度升高相同，但以较慢的速度升高 ，生物活性泥炭土壤保持在常规的寒冷状态 ，永远不要过渡到热稳态。
我们仍然没有证据在现实世界中发生这种情况，并且在实验室中没有得到证明。就目前而言，这是仅在我们的模型中看到的现象 。但是我们确实知道 ，堆肥（与泥炭非常相似）可以以相同的方式着火 。例如 ，2022年热浪期间，伦敦郊区的大火可能是由一堆堆肥自发燃烧引起的。
所有这些都表明 ，大气温度实际上不是僵尸火灾的关键因素 。相反 ，正是大气变暖的速度触发了地下泥炭的长时间燃烧 。简而言之，这不是热量 ，而是速率。
随着气候的温暖 ，天气变得越来越极端，这些恰恰是可能导致越来越多的僵尸火灾的条件 。这是令人担忧的 ，因为它可以启动一个恶性循环：从古老的泥炭土壤中释放到大气中的碳的Gigatonnes可能会使气候变化变得更糟 ，这意味着更多的火灾，因此更加极端的天气等等 。
实际上 ，僵尸火灾是速率引起的临界点的一个示例 ，其中系统无法适应外部条件和从常规状态过渡到不同（通常是不希望的状态）的过渡。当代气候可能正在接近；或已经超出了＆mdash;某些天然系统（例如生物活性泥炭土壤）的危险变化率，这可以解释僵尸火灾最近的增加 。
看来，防止进一步的僵尸火灾的唯一解决方案是限制气候变化 。尽管政策制定者专注于危险的大气温度（热量） ，但气候变化（变化率）在短期内可能与我们的韧性相同甚至更相关。
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