science >> Wetenschap >  >> Natuur

Onderzoek op nationale schaal toont aan dat invasieve grassen natuurbrand bevorderen

UMass Amherst-onderzoeker Emily Fusco onderzoekt een verbrande heuvel van buffelgrass in Arizona. Krediet:UMass Amherst / Bradley-lab

In een eerste analyse op nationale schaal, ecologen aan de Universiteit van Massachusetts Amherst, met collega's van de Universiteit van Colorado-Boulder, melden dat in de Verenigde Staten, invasieve grassen kunnen het aantal branden verdubbelen.

een soort, invasieve cheatgrass, heeft een lange, welverdiende reputatie als vuurstarter, waardoor bosbranden erger en vaker voorkomen. Het is nu duidelijk dat dit effect veel doordringender is dan bij een enkele soort, zij melden. Uit de nieuwe analyse blijkt dat ten minste zeven andere niet-inheemse grassen het risico op bosbranden in het hele land kunnen vergroten, sommige verdubbelen of zelfs verdrievoudigen de kans op branden in gebieden met gras. Details zijn nu online in de nieuwste artikelen van Proceedings van de National Academy of Sciences .

Postdoctoraal onderzoeker en hoofdauteur Emily Fusco, zegt, "In de zuidoostelijke dennensystemen is er cogongras, terwijl er in het zuidwesten van de woestijn buffelgras is. In oostelijke gematigde bossen hebben we Japans stiltgras, en in het Great Basin hebben we medusahead. Deze regio's zijn allemaal ecologisch verschillend, en deze grassen lijken in alle van hen vuur te beïnvloeden."

Ze werkte samen met universitair hoofddocent Bethany Bradley en statisticus John Finn bij UMass Amherst, en Jennifer Balch en Chelsea Nagy van UC-Boulder over de analyse. Ze kwantificeerden de effecten van invasieve grassen op het optreden van brand, omvang en frequentie op regionale schaal in de onderste 48 staten, de eerste pyrogeografische studie die naar veel soorten in het hele land keek, zegt Fusco.

"Het meeste werk aan deze kwestie was op kleine schaal, het bestuderen van brandstofladingen of brandintensiteit in het ene perceel versus een ander perceel van een paar hectare, of in één ecosysteem in één nationaal park, " zei Fusco. Dat komt deels omdat tot voor kort, de grote gegevens, gereedschap, en de rekenkracht die nodig is om dit soort analyses uit te voeren, was niet algemeen beschikbaar, ze legt uit.

Haar team begon met het samenstellen van een lijst van brandstichters, vertrouwend op de Invasive Plant Atlas of the U.S., andere wetenschappelijke literatuur en een database genaamd het Fire Effects Information System. Ze identificeerden 12 invasieve grassoorten waarvoor er voldoende gegevens waren om "binnengedrongen" en "niet-aangevallen" gebieden in pixels van 500 x 500 meter (ongeveer 62 acres) in kaart te brengen. Vervolgens, ze gebruikten brandregistraties om het optreden van brand te vergelijken, grootte en frequentie tussen binnengevallen en niet-binnengevallen gebieden, van 2000-2015.

De auteurs melden dat acht van de grassen, inclusief cheatgrass (Bromus tectorum), significant iets veranderd aan de regiobrandregimes van ecosystemen die ze binnenvielen - de frequentie van branden verhogen, bijvoorbeeld. Waar gemeenschappelijk mediterraan gras (Schismus barbatus) binnenviel, brandincidentie meer dan verdrievoudigd. Invasie door zijderiet (Neyroudia reynaudiana), buffelgrass (Pennisetum ciliare) en cogongras (Imperata cylindrica) verhoogden allemaal de vuurfrequentie, en de aanwezigheid van de ontvlambare indringers verhoogde het aantal brand met 27 tot 230 procent.

Senior auteur Bradley zegt:"Dit werk laat zien dat invasieve soorten een van de 'grote drie' manieren zijn waarop mensen het vuurregime veranderen - klimaatverandering verdubbelt meer dan de kans op brand, menselijke ontstekingen verdrievoudigen het vuurseizoen en nu kunnen we invasieve soorten toevoegen die branden aanwakkeren."

Zij en haar collega's zeggen dat hun paper ook een ander mogelijk hulpmiddel suggereert dat op sommige plaatsen kan worden gebruikt om bosbranden te verminderen:het beheersen van invasieve soorten. Mensen hebben zowel opzettelijk als per ongeluk geholpen invasieve grassen wortel te schieten in de Verenigde Staten door het gebruik ervan voor voedergewassen en als sierplanten te promoten, of het transporteren van "lifterszaden" in hooi- en zaadmengsels. Door de mens veroorzaakte verstoringen van inheemse ecosystemen bevorderen ook de verspreiding van de grassen en maken de accumulatie van voldoende brandstof mogelijk om branden te voeren, ze leggen uit.

Fusco zegt, "Ik denk dat een van de belangrijkste berichten is dat op de getroffen plaatsen, brandbestrijding en beheer van invasieve soorten moeten samen gebeuren, en waar deze managers verschillende groepen zijn, zij zouden baat hebben bij een nauwere samenwerking. En, kijken naar toekomstige modellering van brandrisico's, we moeten zeker invasieve grassen opnemen, en hun waarschijnlijke verspreiding, in de mix."

Deze analyse ondersteund door de National Science Foundation is de eerste stap in een groter project dat het team onderzoekt. Bijvoorbeeld, Fusco en Nagy zijn in Arizona om de gecombineerde effecten van invasief buffelgras en vuur op ecosystemen in de Sonorawoestijn te beoordelen.