science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe inheemse verbranding de bossen van de Klamath Mountains een millennium lang heeft gevormd

Dichte stands van Douglas-sparren omringen South Twin Lake in Californië. Decennia van houtkap en brandbestrijding hebben de samenstelling van bossen in de regio veranderd, waarbij brandgevoelig zachthout, zoals sparren, de voorkeur heeft gekregen boven brandbestendig hardhout, zoals eiken. Credit:Clarke Knight, zomer 2018

Decennia van houtkap en brandbestrijding hebben ervoor gezorgd dat de Californische bossen vatbaar zijn voor droogte, plagen en catastrofale natuurbranden. Klimaatverandering verergert deze effecten alleen maar. Maar duizenden jaren vóór, tijdens en na de Europese kolonisatie hebben inheemse stammen in en tussen deze bossen geleefd, opzettelijk vuren aangestoken om landschappen en ecosysteemmozaïeken te beheren, de leefomgeving te verbeteren, voedsel en mandenmakerij te produceren, paden vrij te maken, ongedierte te verminderen en ceremoniële praktijken.

Een nieuwe studie die deze week is gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences combineert wetenschappelijke gegevens met inheemse mondelinge geschiedenissen en ecologische kennis om te laten zien hoe de culturele verbrandingspraktijken van de inheemse bevolking van het Klamath-gebergte - de Karuk- en de Yurok-stammen - hebben bijgedragen tot de vorming van de bossen in de regio gedurende ten minste een millennium voorafgaand aan de Europese kolonisatie.

Uit de studie bleek dat bosbiomassa in de regio ongeveer de helft was van wat het nu is, en dat culturele verbranding door de stammen een belangrijke rol speelde bij het in stand houden van de bosstructuur en biodiversiteit, zelfs tijdens perioden van klimaatvariabiliteit. Hoewel er bijvoorbeeld waarschijnlijk minder door bliksem veroorzaakte branden waren tijdens de koele, natte periode die bekend staat als de Kleine IJstijd, suggereren gegevens uit het onderzoek dat de verbranding in de regio in die tijd zelfs toenam en dat de bosbiomassa relatief laag bleef.

"Met behulp van meerdere bewijslijnen waren we in staat om een ​​invloed op de bosomstandigheden door inheemse mensen te detecteren en aan te tonen dat hun rentmeesterschap deze bossen minstens een millennia op een stabiel, lager niveau van biomassa hield", zei hoofdonderzoeker Clarke Knight, die het onderzoek voltooide als een afgestudeerde student aan de University of California, Berkeley. "Het idee dat we de natuur gewoon zijn gang moeten laten gaan, onderschat echt de behoefte aan beheer, omdat deze bossen minstens duizend jaar en waarschijnlijk langer actief zijn beheerd."

Een recent onderzoek in de Sierra Nevada heeft uitgewezen dat de bomendichtheid in die regio de afgelopen eeuw ook dramatisch is toegenomen met een factor zes tot zeven, wat heeft bijgedragen aan ernstigere natuurbranden. Het begrijpen van zowel de stabiele, historische staat van de Californische bossen als de rol van menselijk rentmeesterschap bij het onderhoud ervan, zal de sleutel zijn tot het succes van Californië bij het verminderen van het risico op catastrofale natuurbranden, terwijl het zijn bossen effectief beheert om de klimaatverandering tegen te gaan.

"Californië verwacht dat zijn bossen behoorlijk wat koolstofopslag zullen doen om zijn doelstellingen voor de uitstoot van broeikasgassen te helpen bereiken", zegt senior auteur John Battles, een professor in bosecologie aan UC Berkeley. "Maar meer en meer ontdekken we dat de veerkrachtige bossen die hier in het verleden waren, niet leken op wat we nu hebben, en om een ​​brandveilig bos te krijgen, moeten we misschien veel koolstofopslag opofferen. Het is een bron -bekende afweging, maar deze bevindingen brengen het tot een grote opluchting."

Beheer van de aan vuur aangepaste landschappen van Californië

Al duizenden jaren gebruiken inheemse volkeren opzettelijke verbranding en andere vormen van beheer van hulpbronnen om te zorgen voor de aan vuur aangepaste landschappen van Californië, en deze praktijken zijn een integraal onderdeel van veel stamculturen. Culturele verbranding wordt vaak geleid door een gedetailleerde kennis van de omgevingscondities die het meest gunstig zijn voor verbranding en de effecten van de brand.

"Vuur is van oudsher het belangrijkste hulpmiddel voor mensen om op deze plek te leven", zegt Bill Tripp, directeur van het natuurlijke hulpbronnen- en milieubeleid voor de Karuk-stam, in een video geproduceerd door de stam. "Het is niet alleen geworteld in praktijken die traditioneel in verschillende tijden van het jaar werden gebruikt, het was diep geworteld en blijft diep geworteld in de ceremoniële praktijken van het Karuk-volk."

Onderzoek heeft aangetoond dat het brandbestrijdingsbeleid in het Klamath-gebergte ertoe heeft geleid dat het bos dicht en overgroeid is geworden en dat de samenstelling van het bos is verschoven van brandbestendig hardhout zoals eiken en meer brandgevoelig zachthout zoals douglas. Het onvermogen om te verbranden heeft ook de rechten en culturele expressie van de Karuk- en Yurok-bevolking belemmerd en de voorraad traditioneel voedsel en andere hulpbronnen op hun voorouderlijk land uitgeput.

Hoewel velen het er nu over eens zijn dat frequente brand ooit een vast onderdeel was van veel van de Californische bossen, blijft er enige discussie over de relatieve effecten van inheemse verbrandingspraktijken versus klimaatgestuurde factoren, zoals bliksem, bij het vormgeven van pre-koloniale bossen.

Om de historische rol van culturele verbranding in het Klamath-gebergte beter te begrijpen, verzamelde Knight een team van medewerkers met expertise in zowel paleo-ecologie als de culturele geschiedenis van de Karuk- en Yurok-stammen, waaronder enkele huidige stamleden. Het team werkte ook samen met de stammen om toestemming te krijgen om monsters van hun land te verzamelen en onderzoek te doen met behulp van hun mondelinge geschiedenis en traditionele ecologische kennis (TEK). Voor de Karuk-stam betekende dit het volgen van de principes van het Practicing Pikyav-beleid, dat een gids en protocol is voor gezamenlijk onderzoek tussen universitaire wetenschappers en de stam.

"Het leek echt nodig om met de mensen die op het land wonen te praten om erachter te komen wat het verhaal van deze plek was, omdat er zoveel meer is dan een empirische dataset over de geschiedenis van een landschap", zei Knight, die momenteel een postdoctoraal onderzoeker bij de U.S. Geological Survey. "Gelukkig staan ​​ze daarvoor open en konden ze hun geschiedenis en traditionele ecologische kennis met ons delen."

Het onderzoek richtte zich op de stroomgebieden rond Fish Lake en Lake Ogaromtoc in het westelijke Klamath-gebergte. Om in te schatten hoe de bosbiomassa bij de meren de afgelopen 3000 jaar is veranderd, verzamelden leden van het onderzoeksteam sedimentkernen uit de twee meren en telden vervolgens nauwgezet het aantal boompollenkorrels op elk sedimentair niveau van de kernmonsters. Met behulp van koolstofdatering en zorgvuldige modellering zouden deze gegevens kunnen worden gebruikt om bosbiomassa op verschillende tijdstippen in het verleden te schatten.

Evenzo onthulden houtskooltellingen in de sedimentkernen hoe vaak er ooit branden waren gebrand in de buurt van de meren. Aanwijzingen over de timing van historische branden werden ook verkregen door nabijgelegen bomen te onderzoeken op brandlittekens en de jaren van branden van boomringen te vergelijken.

Studie co-auteur Frank Lake, een onderzoeksecoloog voor de U.S. Forest Service en een Karuk-afstammeling die opgroeide tussen de Karuk- en Yurok-stammen, hielp deze gegevens te integreren met stamgeschiedenissen en traditionele kennis. In veel gevallen hielp deze etnografische informatie zowel geografische als temporele patronen in de paleo-ecologische en brandgeschiedenisrecords te verklaren.

Brandlittekens die in de buurt van de meren werden gevonden, suggereerden bijvoorbeeld dat branden vaker voorkwamen in de buurt van Fish Lake dan Lake Ogaromtoc, wat consistent is met verhalen dat de gebieden rond de meren voor verschillende tribale doeleinden werden gebruikt. Bovendien wijzen patronen in brandfrequentie en bosbiomassa tijdens de koele, natte Kleine IJstijd ook op een significante menselijke invloed op het bos.

"Als je een signaal van toegenomen vuur probeert te detecteren als gevolg van menselijk rentmeesterschap, is een koeler, natter klimaat een perfect moment om dat te doen, omdat het echt opvalt in het record," zei Knight. "En dat is precies wat we vonden:meer houtskoolaccumulatie, meer houtskoolproductie, dus meer branden en afname van biomassa die overeenkomt met die brand."

Hoewel het misschien niet mogelijk is om de Californische bossen te herstellen naar hoe ze 150 jaar geleden waren, benadrukken de bevindingen het cruciale belang van actief bosbeheer in het Westen, vooral omdat klimaatverandering warmer en droger weer met zich meebrengt. Om de vuurbestendigheid te helpen herstellen en culturele verbrandingspraktijken in het Klamath-gebergte te herstellen, heeft de Karuk-stam samengewerkt met de U.S. Forest Service en andere organisaties om het Western Klamath Restoration Project te vormen, dat zich toelegt op het gebruik van bosbeheertechnieken die zijn geworteld in traditionele ecologische kennis.

"In het brandgevoelige Westen is het niet beheren van onze bossen geen optie", zegt co-auteur Matthew Potts, de S.J. Hall Chair in Forest Economics aan UC Berkeley. "Je moet beslissen hoe je een landschap dat brandgevaarlijk is, actief beheert, vooral als er veel mensen in die landschappen wonen. De uitdaging blijft om het momentum en de inspanningen voor het beheer van deze belangrijke hulpbronnen vast te houden."