一、事件背景

巴西為農牧業大國，是全球主要的蔗糖、咖啡、黃豆、牛肉及雞肉的出口國，被譽為世界重要的糧倉。根據美國國家航空暨太空總署NASA(National Aeronautics and Space Administration)最新衛星影像資料的分析結果顯示，2019年8月的南美洲土地利用情形如圖1所示，包括雨林覆蓋區(綠色)、沙漠區(紫色)、農作物用地(粉紅色)、濕地(棕色)和牧草地(淡褐色)。巴西的農業耕地面積，排名在世界第五位，列在印度、美國、中國和俄羅斯之後[1]。

巴西農民常用「刀耕火種(Slash-and-burn)」管理耕作用地[2]，在休耕時期，焚燒耕地上殘餘的作物(圖2)，使燃燒後的灰燼作為土壤的養分。由於，雨林土壤肥沃，有時也會被開墾成為農牧用地。當雨林區，有價值的杉木被開採後，放火燒除殘餘樹木(圖3)，是常用的開墾方式[3-5]。由於巴西農業耕地面積廣大，這類型的耕作方式，常使得巴西上空佈滿燃燒時產生的濃煙，讓遠在太空中的衛星都可以記錄到這樣的影像(圖4)。

圖5顯示巴西國家太空研究中心INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais)自1998年以來觀測到的火災紀錄，當巴西在2004年訂定了雨林保護計畫PPCDAM (Federal Action Plan for Prevention and Control of Deforestation in the Amazon) [6]之後，除了2005、2007和2010年之外，火災數目有減少的趨勢。由於，亞馬遜地區在2005、2007和2010年，發生嚴重的乾旱[7-12]；農民放火整地的行為，易使火勢蔓延；因此，為了有效控制火勢，巴西政府與國際合作，在2012年改進了滅火技術[13]，致使2012年之後的火災數目能控制在60,000筆之下。然而，2019年，亞馬遜地區屬於較潮溼的季節，火災數目卻增多，共超過60,000場火災，與同樣非乾旱時期的2018年比較，大幅增加84%[14]。火災數量的增加原因，指向雨林開發[15]。由於，大火產生的濃煙，遮蔽巴西聖保羅市(São Paulo)的天空(圖6)，整個城市宛如黑夜，引起了當地區民的恐慌與國際的關注[16-18]。

圖1. 美國NASA繪製2018年巴西土地利用情形[19]

圖2. 巴西馬托格羅索州(Mato Gross)農牧區的火災情形[20](資料來源：Satellite Company Planet；拍攝日期：2019-08-20)

圖3. 巴西亞馬遜盆地雨林區的火災情形[21]

圖4. NASA衛星在2019-08-11在南美洲上空拍攝的濃煙影像[22]

圖5. 巴西INPE統計之1998-2019年雨林大火災點數目[23]

圖6. 民眾在聖保羅市2019年8月21日下午拍到的影像[24](照片拍攝者：Schmuziger/Twitter)

二、火災位置

美國NASA地球觀測站(NASA Earth Observatory)在2019年8月發表了一張南美洲大火災點分布圖[25]，如圖7所示。圖7整合了三種資料，分別是Aqua衛星所搭載熱感測器MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)偵測到的溫度異常位置、美國麻里蘭大學(University of Maryland)開發的火災訊息管理系統FIRMS (Fire Information for Resource Management System)資料，以及衛星在夜間拍到的地球影像。圖7中的白色光點為人類所居住的城市，橘色光點為火災發生的位置，南美洲各國的邊界，則用灰色線標示。其中，橘色光點所標示的亞馬遜雨林大火燃燒位置，與農牧作業區(圖1)相近。

圖7. 美國NASA繪製2019年8月15-22日大火發生的位置[25]

三、火災影響

伴隨亞馬遜雨林大火而產生的煙霧(aerosol)和二氧化碳等氣體，會對人體與環境產生危害，因此，本章節討論亞馬遜地區大火所產生的煙霧和二氧化碳的分布概況。

就煙霧而言，根據歐洲中期天氣預報中心ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)透過哥白尼監測服務計畫CAMS (Copernicus Atmosphere Monitoring Service)提供2019年8月20日的煙霧分布資料，圖8，顯示煙霧的分布範圍從亞馬遜雨林上空，向西南延伸至聖保羅市。其中，顏色量尺代表的是煙霧的光學厚度(aerosol optical depth)，是根據大氣反射或吸收可見光與紅外線的程度推算而得。當光學厚度小於0.1(淡紫色)時，表示天空晴朗，有最大的能見度；當光學厚度接近於1(紅色)時，表示非常朦朧的情況，能見度最低。因此，比較圖6與圖8，說明巴西聖保羅市居民拍到城市光景宛如黑夜的情形，是由亞馬遜雨林大火產生的煙霧所造成。

就二氧化碳而言，圖9顯示CAMS的全球火災同化系統GFAS (Global Fire Assimilation System)推估巴西亞馬遜地區8月份的碳排放量在2003-2019年之間的變化情形。在2005、2007和2010年，亞馬遜地區發生嚴重的乾旱[7-12]，乾燥的季節，助長了火勢，促使碳排放量增加。然而，根據二氧化碳訊息分析中心CDIAC (Carbon Dioxide Information Analysis Center)的年平均資料顯示(圖10)，巴西亞馬遜地區並非世界上主要的碳排放國；就1751-2017年的長期監測資料顯示[26]，北美、歐盟和亞洲才是主要的碳排放區。由於，南美洲的碳排放量，主要是由農業耕作所引起，當新的穀物播種、發芽後，農業耕種區又重新成為碳匯(carbon sink)區域[27, 28]。因此，亞馬遜地區的碳排放問題，對短期的空氣品質影響較大，對長期的氣候影響較其他地區小。

圖8. 哥白尼大氣監測服務(CAMS)透過模式系統所提供的濃煙分布情形[29](資料來源：CAMS Global Fire Assimilation System, GFAS)

圖9. 巴西亞馬遜地區在2003-2019年8月份的碳排放量[30](資料來源：CAMS Global Fire Assimilation System, GFAS)

圖10. 世界各國在2005年的碳排放量[26](資料：Glboal Carbon Project; Carbon Dioxide Information Analysis Centre)

四、亞馬遜雨林與剛果森林大火的差異

當亞馬遜雨林大火遭到全球關注時，非洲森林大火也引起了人們的注意，圖11顯示NASA在2019年8月全球的火災發生位置和煙霧濃度的資料，說明非洲大火燃燒的情形與燃燒後所產生的煙霧，皆比亞馬遜地區的大火嚴重。兩地森林大火的差異，我們以碳排放量和雨林消失的情形作為比較。

就火災產生的碳排放量而言，非洲的大火亦與農作物耕作循環有關，圖12顯示非洲赤道南北兩側的大火燃燒時間，主要分別發生在每年的5-10月和11月至隔年的4月，與農業耕作時間一致。雖然非洲單一季節的碳排放量比南美洲高，但是，在年平均值方面，CDIAC的資料顯示[26]，非洲的長期碳排放量與南美洲相近。

就雨林消失的情形而言，圖13顯示全球森林觀察(Global Forest Watch)線上監控系統的數據，說明2018年全球雨林覆蓋範圍減少最多的國家是巴西的亞馬遜雨林(約1.33萬平方公里)，其次才是非洲的剛果雨林(約0.47萬平方公里)。由於雨林容易被開墾為農牧用地(圖14)，放火燒林是常見的開墾方式，當亞馬遜地區2019年大火燃燒數目比2018年增加84%時，可能意味著雨林失火了[15]。因此，巴西亞馬遜地區的大火對雨林的威脅較大[31]。

圖11. 2019年8月NASA衛星所觀測的火災數量(上)與氣溶膠光學厚度(下)[32]

圖12. 非洲野火燃燒的季節與分布情形[33]

圖13. 熱帶雨林在2018年減少的面積(資料來源insideclimatenews[34])

圖14. 美國NASA衛星影像在1986年(上)和2018年(下)紀錄巴西的雨林開發情形(資料來源qz.com [35])

五、因應作為

巴西政府對亞馬遜雨林大火，施行短期與長期的應變作為。

短期的應變作為包含，頒布60天的禁止焚燒令、逮捕縱火犯、與國際合作擴大滅火行動、重申雨林保護政策等。例如，禁止焚燒令於2019年8月29日生效[36]；派出軍隊協助滅火[37]，並接受國際支援，包含智利派出的4架滅火機，以及英國政府1200萬美元的支援等[14]。但是，根據巴西INPE的統計資料顯示[38]，9月份的火災數目仍將近2萬筆，與8月相比，減少約10,000筆。

長期的應變作為，主要在改良農耕技術，避免使用放火整地方式和改良農作物在草原區的適應能力，以減少開發雨林[39-42]。實行的方法包含，(1)種子基因的優選、開發與培育，使農作物更能抵抗病蟲害的威脅，並適應草原區之土壤較貧瘠的生長環境；(2)引進新的農業技術，建置資本密集的大型農場，運用大型農耕機具，增加耕地產能。例如，部分巴西農業科技公司更開始與電信公司合作，建置智慧監測系統，透過無人飛機監測並記錄作物生長狀態，並分析雲端資料，以掌控農藥、灌溉用水和肥料用量等；(3)制定低碳排放農業計畫，實行免耕直播(排除放火整地的農耕步驟)，以及農林牧一體化生產(在飼養牛群的牧場植樹造林)等。

六、結論

巴西亞馬遜地區的火災主要發生在農牧用地，其次是雨林區。農牧用地的火災，與農民用火燒除農地上的殘餘作物有關；雨林區域的火災，則是由開發雨林的行為所引起。

關於火災對空氣品質的影響，巴西太空中心的資料顯示，2019年的火災數量比2018年增加約84%，大火產生的濃煙，影響大都市的空氣品質。然而，新生的農作物可以平衡休耕時的碳排放，因此，季節性大火對亞馬遜地區的整體(年平均)碳排放量影響較小。巴西政府為減少季節性大火產生的危害，已著手進行推廣新的耕鋤技術，避免使用放火燒林方式整地。

關於雨林消失的情況，全球森林觀察(Global Forest Watch)線上監控系統的資料顯示，2018年，亞馬遜雨林消失的面積是非洲的剛果雨林的2-3倍。由於雨林土壤肥沃，能增加農作物產量，消失的雨林大多變成農牧用地。為減少雨林開發，巴西政府著手發展密集農業，希望透過現代化的農業技術，增加草原地上的農作物產值。

依據CDIAC對全球碳排放的分析資料顯示，亞馬遜雨林大火對全球的氣候影響低於工業污染。因此，全球降低工業與農業的碳排放作為，應該同時進行。