Forecasting carbon-risk hotspots ahead of the extreme 2026 El Niño

地球在吸入二氧化碳的同时又将其呼出，这是大气与生命世界之间持续不断的交换。植物从空气中汲取这种气体来构建它们的叶片和树干，扮演着一个吸收热量捕捉排放物的巨大海绵的角色。这一自然过程被称为陆地碳汇，是地球抵御快速气候变化最关键的防御手段之一。然而，这个海绵并非不可破坏。当气候发生剧烈变化时，平衡可能会发生倾斜。在某些年份，陆地会停止吸收碳并开始释放碳，从盾牌转变为进一步加热地球的来源。这些转变最强大的驱动力之一便是厄尔尼诺现象——这是一种自然的气候模式，它使热带太平洋变暖，并在全球范围内引发干旱和高温的涟го。当这些涟漪袭来时，它们会使森林枯萎、压力增加树木并引发火灾，导致陆地“咳出”它平时紧紧锁住的碳。

科学家们长期以来一直在这些事件发生后进行观察，通过测量损失来理解地球如何反应。但随着气候变暖，赌注已经升高，向前看的需求变得迫切。一组研究人员现在开发了一种方法，可以在厄尔尼诺事件最严重的部分到来之前，预见这种碳平衡的未来。通过将植物生长的先进计算机模型与即将到来的天气预报相结合，他们创建了一个针对陆地的早期预警系统。这种方法使他们能够绘制出碳汇可能减弱的地方，以及火灾风险可能激增的地方，从而将一门反应性的科学转变为一门主动性的科学。

研究人员将注意力集中在预测的 2026 年一个特定的、强力的事件上。到年中时，迹象显示一个“超级厄尔尼诺”正在形成，其强度可能足以媲美近几十年来见过的最剧烈事件。为了理解这对全球碳循环意味着什么，该团队并没有等待事件展开。相反，他们提取了欧洲中期天气预报中心生成的 51 种针对 2026 年下半年的不同天气预报情景。他们将这些潜在的天气情景输入到两个复杂的计算机模型中，这两个模型可以模拟植物和土壤如何对温度和降水做出反应。他们还加入了一个机器学习工具，旨在根据这些同样的天气条件来预测火灾发生的地点。这使得他们能够模拟未来几个月整个碳循环的过程，测试陆地会对一系列可能的未来做出何种反应。

模拟结果揭示了一个清晰且令人担忧的趋势。虽然 2026 年上半年显示出健康的陆地碳汇，但下半年预计将显著减弱。模型表明，在 2026 年 7 月至 12 月期间，全球陆地碳汇可能会失去吸收约 0.23 拍太克（petagrams）碳的能力，误差范围为正负 0.21。为了直观理解，一个拍太克等于十亿公吨，这种规模的碳流失将在全球范围内被感知。这种减弱是由两种主要力量驱动的：一是由于变热，陆地通过自然呼吸排出更多的碳；二是由于火灾导致碳排放激增。虽然一些较凉爽的地区可能会因为温暖而使植物生长得更快，但热带地区预计将遭受打击，热量和干燥将压倒植物吸收碳的能力。

危险并非均匀分布在地图上，而是集中在风险最高的特定热点地区。研究人员确定了两个主要的关注区域。第一个是南美洲东部，特别是巴西。在这里，干旱和高温的结合预计会导致陆地作为碳汇的能力显著下降。模型显示，几乎所有的天气情景都一致指向这一结果，表明该地区的湿润森林和稀树草原正面临日益加深的危机。第二个热点是东南亚，特别是印度尼西亚、巴布亚新几内亚和马来西亚的泥炭地。在这个地区，威胁不仅是碳汇的减弱，更是火灾活动的爆发。模拟表明，这些赤道地区被火灾烧毁的面积可能比近年来同期平均水平高出五倍以上。

这两个地区之间的差异凸显了同一种气候事件如何以不同的方式伤害地球。在南美洲，碳流失源于对活体树木和土壤的压力，它们在艰难求生过程中释放出碳。而在东南亚，碳流失则是由火灾驱动的。那里的泥炭地就像是吸收了数千年水分的富含碳的古老植物物质构成的海绵。一旦厄尔尼诺使它们变干，它们就会变得极易燃。一旦被点燃，这些火灾会烧得深且热，释放出大量原本会被锁定的储存碳。研究人员发现，这些火灾的风险如此之高，以至于需要立即关注，这表明管理这些地区的水平并防止人为点火对于限制损失至关重要。

这项研究的独特之处在于其向前看而非向后看的能力。以往的研究通常仅在厄尔尼诺事件结束后才进行分析，这虽然能为未来提供教训，却无法为当下提供预警。这个全新的框架填补了这一空白，证明了提前数月预见碳循环何时崩溃是可能的。团队发现，虽然全球平均碳流失看起来可能适中，但局部影响可能会非常严重。事实上，模拟表明，某些地区的碳流失甚至可能比 2015 年和 2023 年极端厄尔尼诺事件期间看到的还要严重。尽管预测存在不确定性，确切的损失幅度尚无法保证，但方向是明确的：在这次事件的高峰期，陆地释放的碳很可能会多于吸收的碳。

这些发现是对管理者和决策者的行动号召。通过了解风险集中的地方，可以将资源引导至正确的位置，赶在损害发生之前。在东南亚，这可能意味着加强防火隔离带并保持泥炭地的湿润。在南美洲，这可能涉及为森林压力以及未来几个月可能增加的火灾风险做好准备。这项研究并不声称已经解决了气候变化问题，也不承诺能阻止厄尔尼诺现象。相反，它提供了一种增强韧性的工具，改变了我们理解极端天气与碳循环之间关系的方式。它表明，凭借正确的模型和正确的数据，我们可以在第一滴雨落下之前，就预见到风暴的到来，并做好准备。