為了應對在亞馬孫雨林肆虐的火災，中國建築師為空中消防戰士——無人消防機設計了巨大的高塔作為它們的消防站。
一隻犰狳從樹後躥出，在一堆樹葉中搜尋食物。突然響起一陣噼裡啪啦的異響，這隻穿山甲般的小獸立馬將爪子搭在脖子上，蜷縮成一團。煙霧在不遠處嫋嫋升起……很快就騰起了火焰，並蔓延開來，但消防員恐無從著陸：這一幕發生在亞馬孫雨林深處。然而，透過樹梢可以看到遠處高塔上似乎有一隊不明飛行物起飛並迅速靠近。
這些是裝備消防水槍的無人機。50餘架無人機在樹枝間穿梭，在起火點上空停穩並向下噴水，至水耗盡就返回高塔補充。在這樣的“滂沱大雨”下，原本肆意橫行的火苗很快繳械投降。無人機圓滿完成任務，凱旋而歸……
醒醒，別做夢了。在亞馬孫雨林深處的火災確實存在，但高塔和空中消防戰士暫時還只是五位中國建築師天馬行空的想象：這批名為“雨林守護者（Rainforest Guardians Skyscraper）”的概念建築是他們參加2014年度業內前衛雜誌eVolo摩天大樓設計競賽的作品。
該設計並未獲得一等獎，但由於它針對森林火災這一自然災害的獨特設計而獲得鼓勵獎。最近這二十幾年，火災光顧亞馬孫盆地的頻次翻了一番。1998年，一場特大森林火災蹂躪了巴西北部羅賴馬州12000平方千米的植被。大火持續了4個月，羅賴馬州7%的森林面積就此消失。
禍不單行，即便火災停止了，森林仍無法歸於平靜。“高大的熱帶雨林在火災肆虐後重振生機的本領並不比它們抵禦火災的能力強多少，熱帶雨林被焚燬而騰出的空間很快被火災後迅速生長的熱帶稀樹草原佔據，而其生物多樣性遠不及熱帶雨林。”美國伍茲霍爾研究中心（Woods Hole Research Center）研究員邁克爾·科（Michael T. Coe）解釋道。熱帶稀樹草原的高草和灌木僅需2至3年即可長成，然而熱帶雨林需要長達數個世紀才能恢復至原先的狀態。
總之，火災在令森林消失的同時使稀樹草原得到迅速擴張……而麻煩在於，稀樹草原相比熱帶雨林更為乾燥且極易引燃。一旦起火，火勢在稀樹草原中將以驚人的100米/分鐘的速度蔓延，而在熱帶雨林中不過0.5米/分鐘。
亞馬孫盆地由此陷入了惡性循環：10年間，2.8%的森林被火舌吞噬，一些科學家預測總計會有600萬平方千米的熱帶雨林可能在接下來的50年內讓位於稀樹草原！為了避免這災難般的景象，研究人員試圖弄清起火的原因及火災蔓延的方式。
在亞馬孫盆地，一年可分為兩季：雨季和旱季。“通過重建亞馬孫河1903年以來的流量模型，我們證實直到20世紀70年代亞馬孫盆地的季節變化都十分規律。但此後，極端氣候，即大旱或大澇的出現週期逐漸縮短。”法國發展研究院（IRD）的亞馬孫盆地專家讓-米歇爾·馬丁內斯（Jean-Michel Martinez）解釋道。
2005年，亞馬孫盆地超過200萬平方千米的熱帶雨林遭遇百年一遇的大旱。而5年後，2010年，一場破紀錄的嚴重乾旱再次襲擊了300萬平方千米的熱帶雨林——佔亞馬孫盆地一半的面積！
“這些極端大旱的原因暫時還不為人知，可能與全球氣候變暖有關，但尚未得到證實。”讓-米歇爾·馬丁內斯補充道。但無論如何，大旱與火災的關聯性毋庸置疑：當森林較潮溼時，樹木不易起火，偶有火舌燃起也很快就會自動熄滅；而大旱時天乾物燥，一有火情便延燒不止，蔓延極快且持續時間更長。
火上澆油的人類活動
人類活動直接導致了火災數量的迅速增長。首先是森林採伐，巴西最大的州之一馬託格羅索州位居榜首：2008年，巴西林木開採量的30%來自這一地區。然而，森林面積的衰減在當地造成深遠影響。“我們觀察到開伐區地表的植被比其他區域更乾燥，因此更有利於火勢蔓延。”加利福尼亞大學地球科學系研究員楊晨（Yang Chen）解釋道。更令人吃驚的是，砍伐森林甚至會改變整個亞馬孫盆地的氣候。
事實上，雨雲通過森林上方的路線總是相同的：自東向西，從大西洋移動至安第斯山脈。而在這漫長的旅途中，每滴雨水平均落入森林3次。是什麼造就了雨水的循環？是植物。雨水滴落後被植物根系吸收，隨後被送至植物的葉片並在那蒸發（所謂的“蒸散作用”）。雨水以蒸汽的形式繼續其向西的旅程直到形成新的雨雲並再度落入森林。該過程不斷循環直至雨水到達亞馬孫盆地的最西邊。
日益稀少的降雨
由於樹木被砍，沿著植物“蒸散”的水量隨之減少，原本應參與接力澆灌西部森林的雨水有很大一部分最終半途“失聯”。“如今降雨始終在東部，靠近大西洋，而最西部的森林降雨量日益稀少。”讓-米歇爾·馬丁內斯強調道。更少的降雨意味著更多的乾旱，因而更易發生火災……
尤其在人類親手點燃火種時！馬託格羅索州大量的農業生產者仍遵循刀耕火種的生產方式：即先砍伐森林的一角，待地表乾燥後點火燃燒。大火可以清理農田，將雜草或害蟲除去，產生的草木灰隨後可被用作肥料，為作物提供養分。
農民在這塊農田上持續耕作3至4年，直至肥力枯竭……而後，在遠處重新開墾農田。這種除草和增加土壤肥力的技術有極大的風險，因為燃起的大火擴散至既定區域外的事故並不罕見：火勢會就此向森林深處蔓延……
用於汲取水分的“氣根”
怎麼辦？要對抗全球變暖十分困難，但在局部地區對抗乾旱和火災還是可行的。這便是幾位中國建築師設計“雨林守護者”的原點。這些高塔的主要任務是灌溉周圍的森林，就如同對待耕地一樣，以緩解乾旱，減少火災隱患。
灌溉分兩個階段。雨季時，高塔通過類似於植物氣根的構造收集水分。這些“氣根”皆是從地底直達塔頂的粗管，每一根本身又由許多極細的小管組成。土壤中的水會因毛細現象而經由這些細管重回高處。“雨林守護者”的設計師意圖利用這種極為常見的物理現象填滿遍佈“氣根”的微型蓄水池。
唯一的問題是：越是增加爬升高度，對應的細管管徑就必須越小。若想讓水上升7釐米，理論上細管直徑必須控制在0.2毫米……如此，要使水沿著長達100米的“氣根”上升至塔頂簡直是不可能完成的任務！
因此不得不考慮安裝效率更高但能耗也更高的水泵。若蓄水池太滿，則可直接將貯存的水通過內部管道重新注入土壤。這比收集水分簡單得多：重力就足以使液體落回地面。在嚴重大旱時，高塔甚至可以利用塔頂水庫內積蓄的雨水。但正常情況下，這個巨大水庫將被用於至關重要的用途：滅火。
在“雨林守護者”的塔頂隱藏著一個真正的消防站，或者更準確點說，無人消防機庫。事實上，普通的消防隊員根本無法在亞馬孫流域與森林大火搏鬥。因為即使確定了起火位置，如何在缺少道路的情況下抵達現場？
如果僅僅是缺少地面部隊，加拿大龐巴迪宇航公司（原Canadair）配備巨大水箱的救火飛機，或許可以如同在溫帶森林時一般，有效滅火。然而在亞馬孫流域，起火點隱藏在高約50米的茂密樹冠下,自空中傾倒的6000升水中若有幾滴能命中目標便屬僥倖……
全地形飛行小隊
而動用無人機就不會有這樣的煩惱。一接到警報，它們加滿水箱就能起飛趕往起火處。與龐大的龐巴迪救火飛機不同，無人機能在樹冠下穿梭，從而可以在起火點附近實行精準噴射。設計師描繪的畫面十分誘人，但存在許多不確定因素。
由小型太陽能板提供能源的無人機續航能力有限，因此要想其服務範圍覆蓋馬託格羅索州，可能需要數十座高塔。但是沒有公路，建造高塔所需的成噸的必要物資又如何運抵工地呢？如果說“雨林守護者”為亞馬孫流域的保護工作指出一條全新的道路，那麼目前離具體實現還有很長的一段路要走。
或許可以先在更易進入的區域建造少量高塔，例如充滿火災隱患的農業生產者聚集的森林邊緣。或者設計一種服務範圍更大的無人機，由此減少高塔的數量。總之，拯救亞馬孫雨林，值得人們絞盡腦汁……
撰文 Romain Raffegeau
編譯 陳煜炯
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