根据美国国家航空航天局地球科学部资助的北极脆弱性实验的结果，越来越频繁和严重的森林火灾可能会燃烧储存在北方森林土壤中已储存了几代的碳。而这些埋藏几代的碳排放到大气中可能会改变这些森林碳的收支平衡。我们知道，二氧化碳是一种温室气体，而将更多的二氧化碳释放到大气中可能会影响全球碳循环的平衡，并有造成气候的变化。

在强烈火灾中，含有土壤碳的有机物质可以与树木和植物一起燃烧。但土壤中较深的碳并不都会被燃烧，有的也可以继续保留在土壤中，研究人员称之为“遗留碳”。

北亚利桑那大学生态系统科学与社会科学系教授米歇尔麦克（音译）说：“碳在这些土壤中积累起来，就像树木年轮一样，表层是最新的碳，底层是最古老的碳。我们认为我们可以利用这种分层方式来观察森林的历史火灾。”

2014年，加拿大西北地区遭受了破纪录的野火烧焦。来自美国和加拿大的研究小组从该地区200多个地点采集了土壤样本，测量了树木的年龄、被火烧的土壤深度、采样区域的潮湿程度以及由植物和动物物质组成的最顶层土壤有机层的深度。他们使用土壤的放射性碳年代测定法确定遗留的碳库是否在火灾中被燃烧。

他们发现，对于老森林（70岁以上）和潮湿地区的森林，土壤中的一层厚厚的有机物质保护着最古老的碳，在之前的燃烧和再生循环中没有燃烧。但是在行程时间较短、较干燥的森林中，较浅的土壤有机质层不能阻止野火燃烧遗留碳并释放到大气中。

由于气候变化，地球北部地区变得越来越温暖和干燥，火灾季节越来越长也越来越严重。

北方森林位于北美洲、欧洲和加拿大的最北部地区，包含云杉、冷杉、松树、落叶松、白杨和白桦树等。这些森林储存了陆地上约30％~40％碳，其中大部分碳存在于土壤中。土壤中的碳包括土壤微生物和由枯叶、树枝和茎组成的植物材料以及之前火灾中燃烧的材料。

长期以来，人们一直认为北方森林从大气中吸收的碳比释放到大气中的碳要多，这使得它们的碳“下沉”。但如果更大，更频繁的火灾开始燃烧历史遗留的碳，这些森林释放的碳可能会超过它们储存的量。研究发现，在2014年的森林火灾中，约有12%的森林易损失遗留碳，科学家估计，这些森林燃烧时释放的碳约为880万吨，而所有火灾释放的碳约为1.04亿吨。

森林火灾对加拿大北部森林和全球碳循环有着不可忽视的影响，且遗留碳的问题也必须得到足够的重视。伍兹霍尔研究中心的科学家指出，如果野火变得更频繁，遗留碳可能会更加易受燃烧，从而造成森林数量的减少。

森林对大气中二氧化碳的储存和转换作用不用多说，近期，发表在美国《科学进展》杂志上的这项研究报告指出，1980~1990年，全球范围内的植被多数都一直在增多。但到了2000年左右，全球超过一半植物的生长速度都变得缓慢。由于植物可以吸收二氧化碳，过去一些怀疑全球变暖的学者总会认为随着空气中二氧化碳浓度的增加，植物将会增长得更快，进而可以吸收更多的二氧化碳，但新的研究结束了这种争议。

现在，我们可以认为随着森林增长缓慢以及森林火灾愈发严重，森林固定二氧化碳的能力整体呈现下滑趋势，而全球二氧化碳的排放量却一直在增加，这将会反过来抑制森林的发展，可以想象，这将会是一个愈发严重的恶性循环。