science >> Wetenschap >  >> Natuur

Rocky Mountain-bossen branden nu meer dan ooit in de afgelopen 2, 000 jaar

Colorado's East Troublesome Fire sprong op 22 oktober over de Continental Divide, 2020, en werd uiteindelijk Colorado's op een na grootste brand ooit. Krediet:Lauren Dauphin/NASA Earth Observatory

De uitzonderlijke droogte in het westen van de VS heeft mensen in de hele regio op scherp gezet na de recordbranden van 2020. Vorig jaar, Alleen Colorado zag de drie grootste branden in de staatsgeschiedenis, een die laat in oktober brandt en de kale Continental Divide oversteekt ruim boven de boomgrens.

Die branden voelden niet alleen extreem aan. Bewijs toont nu aan dat het brandseizoen van 2020 deze ecosystemen naar niveaus van verbranding heeft geduwd die ongekend zijn voor ten minste 2, 000 jaar.

dat bewijs, die we beschrijven in een studie die op 14 juni is gepubliceerd, 2021, dient als een ontnuchterend voorbeeld van hoe klimaatverandering de ecosystemen verandert waarvan levens en economieën afhankelijk zijn. Een eerdere studie van bijna tien jaar geleden waarschuwde dat tegen het midden van de 21e eeuw, klimaatopwarming zou de verbranding kunnen verhogen tot voorbij historische niveaus en sommige Rocky Mountain-bossen kunnen transformeren. Onze resultaten laten zien dat dergelijke veranderingen in brandactiviteit nu aan de gang zijn.

Onontgonnen terrein betreden

Als paleo-ecologen - wetenschappers die bestuderen hoe en waarom ecosystemen in het verleden zijn veranderd - hebben we decennialang onderzocht hoe bosbranden, klimaat en bossen veranderen in de loop van de tijd.

Vroeger konden we naar het verleden kijken toen zeldzame gebeurtenissen zoals grote bosbranden plaatsvonden en zeggen:"we hebben dit eerder gezien en onze ecosystemen zijn over het algemeen teruggekaatst." In de afgelopen jaren, echter, het wordt steeds duidelijker dat veel ecosystemen onbekend terrein betreden.

historisch, elke 230 jaar brandden er branden in de subalpiene centrale Rockies, gemiddeld. Dat is in de 21e eeuw flink toegenomen. Krediet:Philip Higuera

Getuige zijn van de uitzonderlijk grote branden in hooggelegen bossen in 2020, ongewoon laat in het seizoen, we vroegen ons af of we iets echt ongekends meemaakten.

In Colorado en Wyoming, de grootste branden van 2020 brandden in een regio waar onze onderzoeksteams meer dan 15 jaar hebben besteed aan het ontwikkelen van records van brandgeschiedenis en ecosysteemveranderingen van materialen die zijn bewaard in de bodem van meren. Dit werk was gericht op het begrijpen hoe klimaatverandering ooit bosbranden zou kunnen beïnvloeden. We hebben naar die gegevens gekeken voor een antwoord.

Bewijs van branden in het verleden bewaard in sedimenten van meren

Wanneer een vuur een bos verbrandt, het stuurt kleine stukjes houtskool de lucht in. Als er een meer in de buurt is, een deel van die houtskool zal naar de bodem zakken, toe te voegen aan de lagen die zich elk jaar opbouwen. Door een lange buis in de modder te steken en er een kern uit te halen, we kunnen de geschiedenis van het omringende landschap onderzoeken - geopenbaard in de lagen van alles dat gedurende duizenden jaren naar de bodem is gezonken.

Koolstofdatering van boomnaalden en twijgen helpt ons de leeftijd van elke laag in een kern te bepalen. Stuifmeel dat in de sedimenten is bewaard, kan ons vertellen wat er in de buurt groeide. En dichte houtskoollagen vertellen ons wanneer vuren brandden.

We gebruikten dergelijke gegevens van branden uit het verleden die bewaard zijn gebleven in de sedimenten van 20 meren in de centrale Rocky Mountains. In totaal, de tientallen onderzoekers die hielpen bij het analyseren van deze kernen telden er meer dan 100, 000 kleine houtskoolstukjes, binnen de duizenden onderzochte lagen van 0,5 centimeter meersedimenten. Door duidelijke toenames in houtskoolaccumulatie in de kernen te identificeren, kunnen we inschatten wanneer branden rond een meer brandden, en vergelijk de patronen van vandaag met die van het verre verleden.

Het resultaat:de uitgebreide verbranding in de 21e eeuw is ongekend in deze regio in de afgelopen 2, 000 jaar.

Philip Higuera (rechts) en zijn team onderzoeken een sedimentkern van Chickaree Lake, in het Rocky Mountain National Park, gebruikt om de geschiedenis van vuur en vegetatie over duizenden jaren te reconstrueren. Krediet:Grace Carter

Bijna twee keer zo vaak branden als in het verleden

We schatten dat branden de bossen rond elk meer eens in de 230 jaar verbranden, gemiddeld, de afgelopen 2, 000 jaar. Alleen in de 21e eeuw, de verbrandingssnelheid is bijna verdubbeld, met een vuur dat nu naar verwachting eens in de 117 jaar een bepaalde plek zal verbranden.

Nog verrassender, branden in de 21e eeuw branden nu 22% vaker dan de hoogste brandsnelheid in de vorige 2, 000 jaar.

Dat vorige record werd gevestigd rond 1 100 jaar geleden, tijdens wat bekend staat als de middeleeuwse klimaatafwijking. Het noordelijk halfrond was op dat moment 0,3 C (0,5 F) warmer dan het gemiddelde van de 20e eeuw. Subalpiene bossen in de centrale Rockies tijdens de vroeg-middeleeuwse klimaatafwijkingen verbrandden gemiddeld eens in de 150 jaar. Om de temperatuur van die periode in perspectief te plaatsen, het noordelijk halfrond in 2020 was 1,28 C (2,3 F) boven het gemiddelde van de 20e eeuw.

In een eerdere studie op basis van een subset van dezelfde records, de middeleeuwse klimaatafwijking viel op als een voorbode van wat er zou kunnen gebeuren als de Rocky Mountain-bossen opwarmden. Onderzoek in het boreale bos van centraal Alaska heeft ook een ongekende verbranding in de afgelopen decennia gedocumenteerd.

Kyra Wolf houdt een flesje omhoog met houtskool en ander organisch materiaal uit een plak van een halve centimeter van een sedimentkern van een meer. Krediet:Universiteit van Montana

Klimaatverandering is de boosdoener met handlangers

Onderzoek koppelt de recente toename van de brandactiviteit in het Westen duidelijk aan de steeds warmere, droge zomers en door de mens veroorzaakte klimaatverandering. Ons bewijs toont aan dat de snelheid van branden in de afgelopen 2, 000 jaar volgden ook kleinere variaties in het klimaat in de centrale Rockies.

Warmer, drogere omstandigheden maken de vegetatie ontvlambaar, het laden van de dobbelstenen voor de mogelijkheid van grote branden. Menselijke activiteiten, een geschiedenis van het onderdrukken van de meeste branden en door insecten gedode bomen hebben allemaal invloed op wanneer, waar en hoe branden branden. Deze invloeden variëren in het Westen en elk is gelaagd bovenop de warmere, drogere omstandigheden van de 21e eeuw.

Aanpassen aan een toekomst die anders is dan het verleden zal een grote uitdaging zijn voor grondbeheerders, beleidsmakers en gemeenschappen. Om de dreiging van toenemende bosbranden te verminderen, moeten we zowel de klimaatverandering bestrijden als leren leven op manieren die onze gemeenschappen weerbaarder maken tegen onze brandgevoelige toekomst.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.