野火如何定义世界

2024-08-14 02:56来源:本站

  

  

  弗兰克·莱克(Frank Lake)位于加州奥尔良的房子,坐落在一座密林丛生的小山上,狭窄、蜿蜒、往往没有路标的道路纵横交错。十月下旬的一个下午,我在去那里的路上迷路了,在我找到正确的地方之前,我无意中闯入了他的两个邻居的房子。雷克是美国林业局(United States Forest Service)的研究生态学家,2008年他和妻子卢娜(Luna)买下这所房子时,它基本上是一间带着一些设施的小木屋。他们把它扩建成了一座长长的漂亮的红房子,有山墙的入口和一个木制的门廊。迷宫般的道格拉斯冷杉,枫树和橡树,蕨类植物,黑莓和野蔷薇,覆盖了周围的大部分地区。

  “这是一个野性十足的果园,”莱克一边说,一边带我四处参观,穿梭在细长的树干和蔓生的灌木之间。他穿着工装裤,黑色厚靴,戴着一顶迷彩便帽。“这是卡鲁克经营的一个老地方。”雷克是土著、欧洲人和墨西哥人的混血儿,是卡鲁克人的后裔,卡鲁克人是加利福尼亚西北部的一个土著民族,也是今天该州最大的部落之一。他的一些家庭成员也是同一地区的土著Yurok部落的一部分。雷克从小就学习两国人民的历史和文化。

  往前走不远,我们来到了一片中等大小的橡树林。在这里,森林地面几乎没有植被,有些地方烧焦了,到处都是橡子。雷克是一名合格的消防员,自2009年以来,他一直使用链锯、丙烷炬和滴灌炬来有策略地稀释和燃烧这半英亩土地。多年来,控制燃烧,或通常被称为规定燃烧,已经清除了令人窒息的灌木丛,减少了树木的数量,并为剩余的橡树提供了更多的光线和空间,创造了一个类似莱克祖先管理的果园。

  火还能控制害虫。每年,象鼻虫和飞蛾在橡子上或里面产卵,它们的幼虫继续吞食橡子。周期性的低空火灾使树木幸免,但杀死了埋在落叶和土壤中的部分害虫蛹,防止它们破坏第二年的作物。像该地区的许多土著居民一样,雷克的家人和朋友继续用橡子制作面粉、面包和汤。

  “你怎么知道哪些是最好的?”我一边说,一边扫视着我们脚下数百颗倒下的橡子。

  “寻找银白色的,”雷克说。他在落叶堆里翻找着,手指移动得太快,我跟不上。“好了,我们开始吧。棕色顶坏了。白顶好。”他给我看了几颗大橡子,圆润的末端有整齐的白色圆圈。“上面的污渍通常代表有虫洞或受伤。当天气晴朗时,内部通常也很好。”雷克敲开一颗橡子,把它纵向分成两半。果肉光滑,呈乳白色,带点黄色,像法国香草。他把它转来转去,好像在检查一件珠宝。“那是一颗完美的橡子,”他说。他继续说道:“这就是传统管理和粮食安全的样子……这就是气候适应。如果有人在炎热的夏天扔了一根烟,野火就会从这里蔓延过来,这片空地将成为火灾和我家之间的屏障。”大火创造了他所谓的“安全之地”。

  世界许多地区的野火正变得越来越频繁、激烈和灾难性。在人为全球变暖的背景下,离散“火灾季节”的概念正在瓦解,因为毁灭性的大火现在可以在一年中的任何时候发生。然而,当前野火危机的恐怖太容易掩盖一个基本事实:火灾并不总是具有破坏性。火是有益的。火可以赋予生命。事实上,火是生命的产物。在过去的4亿年里,野火已经成为我们称之为地球的巨大生命系统的重要组成部分。没有它,我们所知道的森林和草原就不可能存在,大气中的氧气水平可能会远不稳定,人类历史的大部分都不会发生。

  在地球历史的最初几十亿年里,野火并不存在。火需要三种成分:燃料、氧气和热量。在地球的年轻时期,有许多热源和大量的火花——闪电、火山、岩崩——但几乎没有自由氧或干燥可燃物质。到6亿年前,光合作用的蓝藻和藻类将地球大气中的氧气含量提高到目前水平的10%到一半之间——这是一个巨大的变化,但不足以产生火。创造一个更熟悉的大气层需要第二次革命:绿化一个新的地球领域。

  大约4.25亿到5亿年前,第一批陆地植物进化了。库克索尼是一种微小的、喜湿的植物,其带有孢子的结构类似于树蛙的趾垫。长叶芭芭拉起伏的树枝上密密麻麻地排列着细长的叶子,使它看起来像狼蛛一样多毛。而高23英寸的dawsonpsilophyton,在当时有着相当复杂的维管系统,看起来像是莳萝的原始表亲。在接下来的几亿年里,各种陆生植物深刻地改变了地球,加速了水循环,把坚硬的地壳变成了柔软的土壤,并把大气中的氧气水平推到了新的高度。

  这一过程并不像植物向空气中呼出氧气那么简单。植物呼出的绝大多数氧气都被其他生物在一个永恒的循环中消耗掉了。为了生长,植物吸收二氧化碳,用它来构建它们的组织,并释放氧气作为废物。动物、真菌和微生物吃掉并分解植物,在这个过程中使用氧气并呼出二氧化碳。然而,并不是所有的植物材料都被消耗或分解。一部分相对完整地埋在湖泊、沼泽、山体滑坡和海底沉积物中。动物和分解者用来分解那些不存在的植物的氧气留在了大气中,逃脱了通常的循环。这种泄漏始于大约25亿年前的海洋光合蓝藻,但当植物在陆地上进化时,它就加速了。在整个古生代,过量的氧气一点一点地积累起来。

  一路上,生火成了家常便饭。烧焦的四亿三千万年前的植物碎片是野火最早的证据。从那时起,木炭就出现在化石记录中。从泥盆纪晚期开始,许多植物适应了火的反复出现。它们进化出了厚而耐燃的树皮、多肉的叶子和在烧焦的土壤中复活的有弹性的块茎。有些植物甚至依靠火来繁殖:某些松树的球果被树脂密封,树脂在野火的高温下融化,将种子释放到肥沃的灰烬中;烟似乎能刺激某些植物的发芽;还有一些开花植物只有在一场大火之后才会开花。

  火逐渐适应了生命。火灾历史学家斯蒂芬·j·派恩(Stephen J. Pyne)在《火:简史》(Fire: A Brief History)一书中写道:“没有生命的世界,火就不可能存在。”“燃烧的化学作用已经逐渐嵌入到燃烧的生物学中。”野火与使其存在成为可能的生态系统共同进化。其结果被称为火情:特定地区野火的典型频率、强度和持续时间。如果火本身是一种音乐,是生命和环境相互作用的结果,那么火情就是反复发生的野火和它们特定的栖息地共同谱写的曲调或主题。

  一旦火在地球系统中频繁出现,一条全新的进化路径就出现了:一种或多种生物可能学会控制火。在某个时刻,可能是100万到200万年前,我们的祖先开始这样做。考古证据表明,大约40万年前,人类就已经习惯生火了。

  没有太阳时,火是温暖的;黑夜时,火是光明的。晚上的篝火成了谈话和讲故事的焦点。一支火炬或一盏油灯将洞穴原本黑暗的轮廓变成了神话和记忆的画布。狩猎和用火烹饪的结合使我们的物种得以进化,并滋养了更大、更密集、更饥饿的大脑,其神经元数量几乎是人类的三倍。火可以说是人类进化中最重要的催化剂,是我们的智慧、技术和文化背后的熔炉。

  策略性地焚烧环境无疑是一种古老的做法,但其确切的起源已遗失在无记载的历史中。然而,可以肯定的是,无论何时土著人民开始尝试控制燃烧——不仅在北美,而且在非洲、澳大利亚和亚洲也是如此——他们都是在已有的、已经发展了数百万年的火灾制度的背景下进行的。几千年来,人类成为了火的生态节律的共通者。最终,我们会比我们之前的任何生物都更彻底地改变它们——有时会产生惊人的效果,有时会带来可怕的后果。

  Picture of the view from Klamath from Orleans, California. Ancestral Karuk territory.

  加州奥尔良的克拉马斯,祖先卡鲁克的领土。几千年来,加利福尼亚北部的Yurok, Karuk和Hupa以及世界各地的土著部落将使用火作为土地管理和生存的手段代代相传。光,频繁的燃烧创造了适应火的景观。

  在弗兰克·莱克的住所与他会面后的第二天,我冒险前往奥尔兰东北部,经过萨姆斯酒吧,进入克拉马斯国家森林,靠近一个被称为罗杰斯溪的地区。每一块岩石、树干和树桩上都长满了苔藓。每根树枝上都挂着一缕缕苍白的地衣,仿佛这些树是镶嵌着熔化的蜡的古董枝形吊灯。空气中弥漫着潮湿的泥土和腐烂的树叶的浓烈气味,与它们相近的木材烟和灰烬的气味混在一起。

  几十个穿着防火服的人——芥末黄色的衬衫和松绿色的裤子——在一条森林服务道路上停下来,调整他们的安全帽,把丙烷罐绑在他们的背上,并测试与他们相连的火炬:细长的金属棒,一端有一股燃烧的气体流。虽然他们都是消防员,但他们并不是去灭火的。他们是来燃烧的。他们来自不同的群体,包括环保人士、护理人员、当地土著社区成员和热恋者,他们从远近迢迢赶来参加一个名为TREX的项目:规定的消防训练交流。TREX由美国林务局和大自然保护协会于2008年创立,旨在教会人们如何利用可控燃烧来造福生态系统,并减少发生严重野火的可能性。

  消防队员——他们中的一些人更愿意被称为“火机”——小心翼翼地沿着陡峭的山坡移动到森林中间,寻找成堆的树枝和灌木,这些树枝和灌木是森林管理员在几个月前砍下来堆起来的,他们用蜡纸盖在中间以保持干燥。当一个点火人发现一堆刷子时,他们会把火把插进刷子的中心,挤压一个杠杆或转动一个旋钮来增加气体的流量,用强烈的橙色火焰烧焦刷子的内部。

  起初,有些堆似乎太湿了,无法正常燃烧。虽然它们喷出缕缕烟雾,就像火山从沉睡中苏醒一样,但它们并没有喷发出火焰。少量的雨水有利于堆的燃烧,因为它可以防止火变得太大太热,但太多的水分会破坏这一目的。森林生态学家兼消防员迈克尔·亨茨(Michael Hentz)解释说,这些木桩需要时间从内到外燃烧和干燥,然后才能全部着火。随着时间的推移,越来越多的火堆开始燃烧,有时燃烧得非常猛烈,把灰烬和余烬抛到我们头顶。很快,整个森林似乎在层层叠叠的雾和烟中发光和噼啪作响。虽然我知道这些火是故意的,但看到它们仍然激起了一些根深蒂固的生存本能——一种顽固的感觉,觉得有些不对劲。看到森林着火真奇怪。它也很漂亮。看着成堆成堆的木头,火焰从它们的中心跃起,我觉得我们好像无意中进入了一群凤凰巢。

  “这是将火重新引入山腰的最重要的步骤之一,”燃烧老板、当天活动的主要组织者之一扎克·泰勒(Zack Taylor)告诉我。他解释说,他们正在燃烧的那50英亩土地上,生长着棕橡树、黑橡树、峡谷活橡树、大叶枫、马德龙和大量细长的道格拉斯冷杉。“我们想要的生态轨迹是针叶树更少,硬木更健康,”他继续说。“它们是一种重要的文化食物来源,对野生动物有很大价值,但由于100年来的禁火令,它们在景观上很缺乏。”

  当弗兰克·莱克还是个孩子的时候,TREX距离现在还有几十年的距离,土著的焚烧传统有时仍被法律禁止,在西方,规定的焚烧也很少见。雷克在俄勒冈州立大学获得环境科学博士学位后,成为林务局和土著部落之间合作的关键人物,也是日益增长的北美西部野火运动的拥护者。在很大程度上,由于土著领导人的倡导,联邦和州政府机构越来越愿意使用规定的火来重振生态系统,减少灾难性大火的可能性。

  我问莱克对未来有何设想。“我想扩大规模,”他带着典型的热情说。“如果我的黄金标准是半英亩的果园,我们应该有5万英亩。我已经学会了这种西方的可靠科学体系。我已经能够用它来证明土著实践可以实现碳封存、气候适应能力和减轻严重野火的预期目标。我所做的事不再像以前那样受到质疑。你以身作则。”

  当火最初成为地球系统的一部分时,它是高度不稳定的。现代适应火灾的生态系统特有的节奏花了数亿年的时间才形成。地球上最早的野火可能是断断续续的,不稳定的,在沼泽和沼泽的两栖植物群中闪烁。相比之下,在2.75亿到3.75亿年前的石炭纪,当大气中的氧气含量达到顶峰,巨大的蜻蜓在空中翱翔时,火灾频繁而猖獗,甚至烧毁了茂密的植被。在很长一段时间里,氧气水平、野火的频率和强度波动很大。

  然而,大约2亿年前,有些事情似乎发生了变化:地球大气中的氧气含量开始稳定下来,保持在18%左右的相对狭窄的范围内。如果大气中的氧气含量低于16%,火灾就无法维持;相反,如果氧气含量超过23%,野火就更有可能失去控制,基本上任何没有浸透或淹没在水中的东西都变得易燃。在过去的5500万年里,大气中的氧气比以往任何时候都更加稳定,徘徊在21%左右,这个高水平足以支持偶尔发生的野火和难以置信的复杂多样性,适应火灾的生命,但又没有高到任何散失的火花都会点燃不可阻挡的地狱。长期以来,科学家们一直在努力解释这种惊人的平衡。在过去的几十年里,他们开始寻求一个可能的答案:火和生命的共同进化。

  地球科学家李·坎普(Lee Kump)是最早正式发表这种特殊行星平衡行为理论的科学家之一,地球系统科学家蒂姆·伦顿(Tim Lenton)进一步发展了这一理论。他们的观点的要点是大气中的氧气水平是由陆生植物的整体生产力调节的。当陆地植物茁壮成长时,地球上有大量的植物组织,在被吃掉或分解之前,富含碳的有机物质被埋在地下的数量甚至比平时还要多,这加强了氧气在大气中积累的机制。然而,如果氧气含量过高,野火就会变得更加强烈和频繁,破坏大片植被,阻碍氧气积累的过程,并使氧气含量再次下降。虽然这种反馈回路还不是教科书上的科学,但越来越多的科学家认为,它已经稳定了地球大气中的氧气含量5000万年。

  这样的反馈引发了西方科学史上最具挑衅性的观点之一:盖亚假说。盖亚假说是由英国科学家詹姆斯·洛夫洛克(James Lovelock)和美国生物学家林恩·马古利斯(Lynn Margulis)提出的,它将地球描述为一个巨大的、有生命的、自我调节的实体。当最初版本的盖亚学说在20世纪70年代末崛起时,它的一些最具争议的信条是,生命控制全球气候是为了自己的利益,地球系统作为一个整体积极地“为这个星球上的生命寻求一个最佳的物理和化学环境”,正如洛夫洛克最初所说的那样。地球的历史告诉我们,这并不完全正确。相反,许多生命形式——如微生物、树木和两足猿——已经造成或加剧了地球历史上一些最严重的危机。而且,没有一种单一的“最佳”状态可以适合过去40亿年里存在的各种各样的生命类型。不过,总的来说,只要有足够的时间和机会,生命和环境似乎就能共同进化出关系和节奏,确保它们相互延续。这与目的论无关。这种持久性不是设计或计划好的。它是不可避免的物理过程的结果,与控制物种进化的过程不同,但又相关。

  所有复杂的多细胞生物都进化出了许多维持体内平衡的方法,以保持其持续存在所必需的物理和化学条件的稳定状态。所有复杂的生物体也是嵌合体:它们的基因组是由病毒引入的基因和从其他物种窃取的基因拼接而成的;它们细胞中的一些细胞器曾经是自由生活的细菌,在多细胞生命出现时被纳入其中;它们的树皮、皮毛或皮肤上充满了数万亿的微生物,在秘密的社会中竞争、合作和繁殖。实际上,任何单个的植物、真菌或动物都是一个生态系统。如果这样的复合生物能够进化出体内平衡——这一点是绝对没有异议的——那么,也许在森林、草原、珊瑚礁和其他生态系统的尺度上,也会出现类似的现象,但科学还没有完全理解。

  生态系统可能不会像生物和物种那样竞争和繁殖,但一些学者提出,它们应该被视为具有自我调节和进化能力的生物实体。组成特定生态系统的生物和栖息地的共同进化影响着该系统随时间的变化。因此,生态系统不会被动地进化;它通过不可避免的反馈循环有效地改变自己——至少在一定程度上。尽管这些系统中的特定物种和栖息地随着时间的推移发生了巨大的变化,但定义它们的基本关系,将猎物和捕食者、花和蜜蜂、叶子和火焰联系在一起的循环和网络,以及生命创造的物理基础设施——肥沃的土壤、根和真菌的网络、珊瑚礁和海洋沉积物——通常会持续存在,如果它们被破坏,也会以某种形式再生。碰巧有助于维持整个系统的物种网络将受到青睐,而那些破坏系统到崩溃点的物种最终将自我消灭,即使它们在短期内获利。最具弹性的生态系统——那些最能适应挑战和危机的生态系统——将存活得最久。

  也许这种持续存在的现象延伸到整个地球——不是持续存在的意图,而是一种趋势;不是命令,而是一种倾向。无论是细胞还是鲸目动物,草原还是行星,生命系统都能找到生存的方法。

  

  《成为地球——我们的星球是如何变得有生命的》作者:费里斯·贾贝尔

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