通識導賞:澳洲山火難熄 燃燒是宿命?

文章日期:2020年01月12日

【明報專訊】澳洲山火燃燒4 個多月,據英國BBC報道,截至1月10日,估計受災範圍超過10萬平方公里(約98個香港),至今已奪去27人性命,焚毁逾2000間房屋,接近5億動物喪命。是什麼原因,令澳洲山火如同宿命般經年發生?這場橫跨2019至2020年的災難級(catastrophic)火災,又因為什麼,比往常更猛烈地無休止燃燒?

山火發生的必然條件

「任何火的發生,一定要有3個條件。」中文大學地理與資源管理學系客座副教授鄒桂昌扼要解釋山火發生,除了氧氣,還需要火種,以及含碳的燃料。引起山火的火種可以是天然或人為所致,這次澳洲大火起因未明,而據維多利亞省政府信息顯示,12月底發生在其境內的山火主要由旱雷引起。另外,新南威爾士省警方周一(1月6日)發聲明,指自去年11月至今已累計拘捕超過180名懷疑縱火者,部分涉嫌違反為避免災情加劇而嚴格實行的「禁火令(Burn ban)」。

山火延綿 尤加利樹難脫關係?

有了氧氣和火種,還需要燃料。有機的含碳燃料山上不缺,包括葉、枝條、根、花、果,甚至落在地上的枯枝、落葉,「生的死的都好,但平時我們吃的菜心90%是水,西生菜95%是水分,這樣是燒不着的,因為含水量太高」。鄒桂昌指火種需要水分低於20%的燃料才能燃起,而遍佈澳洲森林的尤加利樹,其特徵正是其中一個令澳洲山火時常發生的關鍵原因。

經歷大陸飄移,澳洲從位處的南極洲板塊分離到現在的位置,四分之三的地方都非常乾旱,尤其西澳和澳洲中部地區,在物種進化的過程中,為了適應氣候,植物變得特別適宜於乾旱環境生長,許多尤加利樹葉都非常耐旱,需要的水較少,根也長得深,可以在很低的地下抽取足夠生長的水分。

果實厚硬種子小 有助傳播

鄒桂昌指出,澳洲森林裏的樹主要屬桃金孃科,其中包括尤加利樹(學名:Eucalyptus,桉樹)。它們擁有兩個有助延續生長機會的特性:種子非常小,果實的皮非常厚和硬。他解釋,當果實掉在地上,因為果皮厚而堅硬,動物和昆蟲不容易嚼食,細菌也難以將它分解,所以若植物開花時遇上雨水偏少,甚至連年乾旱,種子都可以無損地保存幾年,直至遇上足夠雨水便馬上發芽。「塔斯曼尼亞有人發現某種尤加利樹的種子可以保存到90年,在土壤裏沒怎麼腐爛。90年是很例外的例子,但等幾年是絕對沒問題的。」而體積細小的種子,亦方便風和水將它們傳播。

富揮發性油脂 降低燃點惹火

另外,尤加利樹含有一種揮發性油脂,有助降低燃點。「一般燃點,比如說劃枝火柴點着要攝氏百零度,但有揮發性油脂就不需要這樣高的度數都點得起,所以(尤加利樹)很惹火,容易燒。」除了耐旱惹火,尤加利樹甚至需要靠火繁殖,鄒桂昌以港人熟悉的松樹為例,指松樹的種子被松果的鱗片包裹,因接觸不到泥土而無法發芽,需要靠火將鱗片迫爆,釋放種子。同樣道理,當雨水不足,不需要高溫就能燃點火種,火的熱力可令果實擴張掙破,釋放種子。

枯枝落葉堆積成燃料

大火被定性為災難級,鄒桂昌相信主要體現在燃燒能量之強和時間之長兩方面。「能量強即是產生的熱力強度大,因為可以燃燒的物料供應不缺。如果你燒草,可能三幾分鐘就燒完,最高500℃、600℃,但燒樹林不同,慢慢烘乾可以燒很久,去到600℃、700℃,甚至900℃。」

研究土壤的鄒桂昌認為,澳洲土壤貧瘠是山火強度增強的原因之一,尤加利樹除了耐旱,也適應了在貧瘠的土壤生長,故此它的枯枝落葉所含的蛋白質非常少,「組成蛋白質的有胺基酸,胺基酸主要養分是氮,氮也很少,所以它根本上因為養分不夠,很難分解」。他指因為尤加利枝葉以纖維為主,「不好吃」,細菌和昆蟲都不喜歡,因此樹林裏枯枝落葉的分解速度較亞馬遜、剛果的熱帶雨林慢很多,「所以澳洲森林裏枯枝落葉好多,堆起來變成燃料」。

增生鼓囊保命 遇雨重生

「好過癮㗎尤加利樹 !」鄒桂昌解釋,部分尤加利樹接近泥面的樹幹位置會長出像「瘡」的鼓囊,「菠蘿包咁大,凸出來的,那叫epicormic growth」。他解釋,那其實是樹皮增生的一部分,內含許多澱粉質,當火勢蔓延將樹燃燒起來,往往不容易把尤加利樹燒死,除了因為樹皮厚,即使火燒至樹頂,甚至主幹燒枯,若增生的鼓囊不受影響,當火災過後又逢雨水,很快就會有新的枝條在鼓囊上重新長出。

輻射熱、火積雲 加劇火勢蔓延

澳洲災難級山火一直從新南威爾士省、昆士蘭省邊境向東南蔓延。火勢得以蔓延,鄒桂昌解釋傳熱的方式有3個:接觸燃燒、輻射熱和對流。風向是其中一個影響元素,「比如樹在你那邊,我這邊有火頭,我們即使相隔足足10公里,如果風由我這邊吹向你那邊吹,火的源頭會一直向前,產生輻射熱。輻射就將你那邊樹裏面的水分蒸發,蒸發到火來到的同時,當樹水分因輻射熱跌穿20%,一接觸火種便會着火。」

火積雲形成對流 捲起火屑飄遠處

鄒桂昌指火積雲也可能是導致火勢迅速蔓延的助力。他解釋,火積雲在空氣被加熱到極高溫時便會形成,「比如有個大火堆,好多木頭,慢慢燒,燒的時間很長,溫度升高,水氣也上升,就會產生火積雲」。而火積雲會形成強烈的湍流,產生的強烈陣風會增強對流層,一方面將燃燒的木頭火屑捲起,另一方面它們也會隨增強的對流往無法估計的方向掉下,「那裏本來沒有火的,火屑掉下後都可能燃燒起來。可以遠達30公里的」。據英國BBC報道,截至當地1月8日,新南威爾士省多達130個火頭仍有待撲熄。

厄爾尼諾現象頻繁 澳洲日益乾旱

因地理位置和天氣、土壤和植物特徵等先天因素,澳洲每年春夏之交(10至11月)時常發生山火,但今年情况為什麼特別嚴重?情勢嚴峻,有科學家指出與氣候現象「厄爾尼諾」可能有關。鄒桂昌解釋,那是一種氣候和環流的異常振盪,全球不同地方都會周期性發生。而全世界最大的厄爾尼諾現象區域ENSO(南方震盪),就令澳洲東面濕度受影響。

去年降雨量僅往年55%

相關現象於2019年形成,鄒桂昌指雖是較弱的一年,始終令澳洲東邊,尤其東南邊變得更乾旱,濕度低就更易發生山火。「簡單來說,厄爾尼諾現象那年,赤道地帶的東太平洋的水域會增溫,上升攝氏零點幾度至1.5度,這使秘魯和玻利維亞水域變得特別暖,更潮濕多雨;也令澳洲東面,特別東南邊比正常更乾旱。新加坡、印尼、馬來西亞也會較乾。」他續道,科學家30年前的研究指出,現象厄爾尼諾現象大概11年重複一次,後來研究發現愈漸頻密,約4至7年出現一次。2019年澳洲經歷了最乾旱和炎熱的一年:全年平均最高溫達到30.69℃;而12月17日更錄得有紀錄以來全國平均溫度最高的一日,高達攝氏40.9度。另外,澳洲2019年的平均降雨量為256.2毫米,只達往年55%。

另外,鄒桂昌引述稱,有科學家認為災情與印度洋偶極(Indian Ocean Dipole)有關,「厄爾尼諾現象那一年,東太平洋變暖,而西太平洋就偏冷,所以菲律賓、印尼附近的海水也會凍一點。凍的海水範圍如果伸延到印度洋,那一年就叫IOD positive year」。而幾年一度的印度洋偶極會導致西澳、東南澳會變得更乾旱,進一步加強厄爾尼諾現象對當地的影響。

天災或人禍?

澳洲發生火災浩劫,有人質疑與氣候變暖加劇有關,但總理莫里森於去年11月拒絕回應,而副總理麥科馬克亦堅稱兩者無關。近日當局公布拘捕懷疑縱火者的數字,不少質疑氣候變化的親政府議員稱縱火才是火災失控的真正原因,另一方面亦有說這是為了淡化氣候政策不足而分散注意。眾說紛紜,是次火災成因複雜有待查明,鄒桂昌雖未指出這次火災與氣候暖化的必然關係,但亦批評澳洲的確不是一個環保國家,過度依賴燃煤發電,而且大規模發展農業,令大量溫室氣體排放,人類對生態環境的破壞確是難辭其咎。

文 // 潘曉彤

圖 // 受訪者提供

編輯 // 王翠麗

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