为了减少空气污染，加州科学家建议“放火烧山”

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撰文｜王昱

审校｜冬鸢

2021年，美国斯坦福大学博士生伊万·伊格拉-门迭塔（Iván Higuera-Mendieta）第一次在室外闻到了山火的味道。他向同事感叹，能在室外闻到火烧松木、有点类似烧烤的味道真是有趣。

他的同事回应道：“傻瓜，这是山火季。赶紧返回室内，这些味道有害健康。”

随着人类活动范围的扩张，越来越多城市逐渐占据了原本属于自然山林的空间，野火烟雾对健康的威胁越来越不容忽视。斯坦福大学教授，伊格拉-门迭塔的导师马歇尔·伯克（Marshall Burke）表示：“我们知道烟雾正在导致大量人员死亡。任何减少烟雾的努力都是有意义的。”

今年6月，师生二人共同在《科学》（Science）上发表论文。他们在论文中表示，如果想要减少火灾带来的空气污染，加州需要做的事情是有计划的“放火烧山”——而且要烧的比现在更厉害。

当然，这里的“放火烧山”肯定不是“山上一把火，所长爱上我”那样随意的、破坏性的烧山，它指的是有控制的计划烧除。计划烧除是在适宜的天气、可燃物、地理环境等条件下，有计划地烧除地面积累的可燃物，或者烧除林缘的杂草灌木，以减轻或避免森林火灾的发生和危害。

回归自然火

气候变化让植物更干燥，延长了火灾隐患的季节时限。过去，加州每年的山火季一般从每年5到6月开始，7到10月是北加州的高风险期，9到12月是南加州的高风险期。但现在，气候变化让加州山火逐渐有了全年化的趋势，一年四季都像是山火季。例如，2025年初的洛杉矶山火，就发生在传统的山火季之外。

“讽刺的是，有一部分野火问题，以及由此产生的空气质量问题，恰恰是因为我们一直在扑灭火灾。“伯克表示。科学界一直在警告一种火灾悖论：短期内抑制火灾可以减少烟雾和森林损失，但同时，也会让枯木、灌木、草类和小树等更易堆积。这些易燃物本应该在不定期的森林野火中自然烧除，但人工扑灭火灾后，堆积的易燃物更容易引发大型、失控的野火。

野火本来就是一种自然现象，有些植物甚至还会利用野火，将其作为自己的生存优势。例如澳大利亚的桉树，它富含油脂很容易点燃，也很擅长在火灾后恢复，它就能利用野火后其他植物的空档期迅速扩大生存优势。

“关键是让火重新回归自然。我们100年前开始人为控制山林火灾，现在可以用低烈度的火灾重现人为控制之前的火情模式，”伯克说，“但计划烧除的范围需要有多大，才能真正改变野火及相关空气污染问题？”

数据限制

2025年6月，一篇发布在AGU Advances的论文指出，计划烧除过的区域，在后续火灾中的程度往往更轻，并且烟雾污染也更少。但伯克表示，仅仅这些内容还不足以指导火灾管理决策。因为没人能保证火灾一定会烧到实施过计划烧除的林区。

也有人质疑计划烧除的效果。虽然计划烧除是受控燃烧，空气污染整体维持在可控范围内，但依然会造成污染。为了避免未来更严重的火灾，我们究竟该忍受多少计划烧除带来的污染？

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还有一个难题，在美国西部，计划烧除的规模一直很有限，没有足够的数据来直接研究多年大规模计划烧除的效果。而且真实计划烧除受地点选择、天气窗口、监管和执行条件影响，不容易直接做因果评估。“这就像是一个先有鸡还是先有蛋的问题，”伊格拉-门迭塔表示。如果没有计划烧除的记录，如何才能研究计划烧除的后果？如果不知道计划烧除的后果，又该怎么调整计划烧除的方案？

伯克说：“我们的贡献在于，为这些权衡因素提供量化数据。”

面对偏少的计划烧除数据，研究人员使用低强度的自然野火作为替代。虽然两者并不相同，但是燃烧状态类似，某种程度上，大规模的计划烧除，就是在模拟低强度野火。

烟尘账本

研究人员调取了加州过去20年卫星火灾严重程度的数据，结合PM2.5数据。他们想知道某个区域发生低强度野火后，未来发生严重野火的概率如何变化，以及两种野火模式释放的PM2.5污染谁更多。

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结果很明显。研究人员发现，在经历过低强度野火的区域，发生严重火灾的风险立即下降了92%，这种风险降低的效果最多能持续10年。这种效果也不局限在低强度野火地点，它最远能延伸到直接燃烧区域外5千米的范围。

低强度野火会制造烟尘，这是计划烧除的环境成本。理想的情况是，我们通过计划烧除，能减少未来的严重火灾，从而减少更大规模、更难控制的烟尘排放。超出的部分，就是我们的环境收益。

“处理过的地方受益良多，”伊格拉-门迭塔说，“没有烧到的地方，大约能享有一半的好处，而且这些好处相当显著。从空气质量的角度来看，这些好处几乎是‘免费’的，因为你不需要点燃那里的森林。”

不过低强度野火的好处也不是“放之四海而皆准”，它的效果因植被种类而异。在灌木丛地带，研究人员发现低强度野火后的第一年内野火风险有所降低，但这种效果会在未来几年内会逐渐消退，且未能明显降低极端严重火灾的风险。

相比之下，低强度野火在针叶林中的效果十分显著。这类森林覆盖了内华达山脉大部分区域及北加州部分地区，近年来该州规模最大、破坏性最强的火灾多发生于此。

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根据作者的模型，对于某次针叶林中产生的低强度野火，如果这次野火产生了1个单位的PM2.5，大体可以等效于在未来10年，减少了5个单位的PM2.5排放——相当于净赚了4个单位的PM2.5。从这个角度来看，计划烧除的收益潜力非常大。

利用这些结论，研究人员展开了进一步模拟，结果发现如果从2010年开始，加州每年都在针叶林中进行50万英亩的低强度火处理（约为2000平方千米，与深圳市面积相当），那么10年后，加州累计的野火烟尘PM2.5将会比现有情况降低10%。

每年计划烧除50万英亩，这是一个非常激进的计划。甚至在计划烧除的前4年，大规模计划烧除还会让PM2.5污染增加约50%。但计划烧除对严重火灾的抑制效果，将随着时间不断累加。虽然平时的PM2.5水平增加了，但是10年下来，总的PM2.5污染排放反而降低了10%。

作者表示，就算是较低规模的计划烧除，也能产生积极的效果。伯克表示：“平均而言，我们估计处理的每一寸林地，都有着显著的效益成本比，在野火最严重的年份，这种效益尤为突出。但真正的挑战在于，要真正缓解整体问题，必须处理大量林地。”

不过，这项研究还没有估算烟雾变化对健康的影响。一次性大量的PM2.5污染和长期持续的小剂量PM2.5暴露究竟谁更危险？目前还没有固定的答案。这项研究也没有考虑大规模计划烧除的直接经济成本。

在火灾风险越来越高的地区，“堵不如疏”的哲学也许越来越值得我们重视。主动制造一部分可控烟尘，可能比被动等待未来不可控的大火烟尘更少、更安全。