science >> Wetenschap >  >> Natuur

Een insidersperspectief op de wetenschap achter bosbranden

Krediet:Universiteit van Arizona

Aangezien klimaatverandering een impact blijft hebben op de ecologie van landschappen over de hele wereld, bosbranden in Arizona zijn in de loop van de tijd frequenter en intenser geworden. Toen de moessonregens eindelijk de 27 doven, 000 hectare grote Burro Fire op Mount Lemmon, we vroegen de brandecoloog Donald Falk van de Universiteit van Arizona om met ons de berg op te rijden en ons enkele dingen te vertellen die we misschien niet weten over bosbranden.

Als het om een ​​natuurbrand gaat, brandstof omvat elk brandbaar materiaal op zijn pad, of het nu jonge boompjes zijn, grasvelden of huizen. Hoe meer brandstof een vuur heeft, hoe meer energie het oplevert. Een hoogenergetisch vuur kan iets doen dat "spotten, "waar wind, hetzij als gevolg van het weer of door de brand zelf, blaast sintels op onverbrande brandstoffen voorbij het hoofdvuur. Als een vuur de tijd heeft gehad om te branden - en energie op te wekken - voor acres en acres voordat het een weg bereikt, spotten kan ertoe leiden dat de brand de weg oversteekt, rivieren, beken en zelfs meren. Om dit te voorkomen, brandweerlieden branden terug. Dit betekent dat ze kleine branden aansteken langs een natuurlijke of door de mens veroorzaakte brandgang, zoals een asfaltweg, om de bosbrand van brandstof te beroven. In principe, ze ontmoeten het bosbrand waar het is met een gecontroleerd vuur. Onder extreme hitte, droogte of wind, het blijkt vaak bijna onmogelijk om spotting te voorkomen. Alleen een weersverandering kan de branduitbreiding vertragen of stoppen en brandweerlieden in staat stellen veilig en effectief te werken.

Brandvertragers vallen niet op branden, maar voor hen.

Om te branden, een natuurbrand heeft zuurstof nodig, warmte en brandstof in de vorm van dingen zoals dennennaalden, boomtakken en grassen. Terwijl een bosbrand brandde over tienduizenden hectaren land in de heuvels bij Santa Clarita, Californië, vorige zomer, foto's toonden vliegtuigen die felrode vertragers op onverbrande richels dropten. In feite, dit is altijd het geval met vertragers die worden gebruikt om natuurbranden te bestrijden. Na te hebben geanticipeerd in welke richting een natuurbrand gaat, brandweer laat brandvertragers voor de natuurbrand vallen in plaats van erbovenop. Dit bedekt potentiële brandstof met chemicaliën die het moeilijker maken om te blijven branden. Hun doel is niet om een ​​bestaande brand te blussen, maar om tijd te winnen door de snelheid van de branduitbreiding te vertragen. Vertragers blussen geen brand en omdat ze erg duur zijn, gebruiken brandweerlieden ze alleen waar ze het meest effectief zijn.

Brandvertragers kunnen niet worden gebruikt in de buurt van beken en meren.

Brandvertragers zijn voornamelijk gemaakt van water, ammoniakfosfaat, sulfaationen en wat ijzeroxide voor kleur. Het is niet giftig voor de menselijke huid, maar kan schadelijk zijn als het wordt ingeslikt door dieren in het wild. Brandvertragers zijn vooral slecht voor vissen vanwege hun hoge stikstofconcentratie. Voldoende brandvertragers kunnen de populaties van vissen en amfibieën in een hele watermassa uitroeien, dus brandweerkorpsen vermijden het gebruik in deze gebieden.

Dankzij de fysica van verbranding, vuur wil bergopwaarts.

Warme lucht stijgt op omdat deze minder dicht is dan koelere lucht. Daarom zal het bovenste rek in de oven voedsel sneller bakken dan het onderste rek, en waarom de tweede verdieping van een huis warmer is dan de eerste verdieping. In het geval van een brand, de warmte-energie die door heet gas wordt gecreëerd, verwarmt de lucht eromheen, wat de dichtheid van de vlam verlaagt. Dan gaat de vlam omhoog. Vuur gaat het liefst bergopwaarts omdat het in deze richting sneller brandt. Straling van de vlammen, die naar boven branden, kunnen de onverbrande brandstof voor hen bereiken en opwarmen, zodat ze nog sneller worden verbruikt tegen de tijd dat ze worden bereikt. Voor elke 10 graden helling, zo kan een brand zijn snelheid verdubbelen.

In de natuur, vuur is niet inherent goed of slecht - het is het gewoon. Veel soorten planten en dieren gedijen in, en zelfs liever een landschap na een brand. Ze worden postfire-specialisten genoemd.

Zowel bij planten als bij dieren, veel soorten worden nog overvloediger na een bosbrand. Voor deze soorten is het gebrek aan concurrentie biedt een kans om te gedijen. Een voorbeeld van zo'n voorbeeld op de berg Lemmon in Tucson is de sprinkhaan uit New Mexico (Robinia neomexicana), een struik of kleine boom uit de erwtenfamilie. Hoewel het vóór de brand in het bos op de berg Lemmon aanwezig is, het kan in sommige gebieden de dominante vegetatie worden na een brand. Aanvullend, veel insecteneters, zoals spechten, gedijen in een post-fire landschap.

Ondanks de hitte en droogte, de Sonorawoestijn heeft zich niet echt goed aangepast aan vuur.

Een van de belangrijkste ingrediënten voor een aanhoudende natuurbrand is brandstof. Sneldrogende brandstoffen die relatief klein van formaat zijn, gemakkelijk ontbranden en snel door vuur worden verteerd, worden "fijne brandstoffen" genoemd. Deze omvatten dingen zoals grassen, kleine takjes en dennennaalden. Fijne brandstoffen zorgen ervoor dat branden kunnen ontstaan ​​en zich kunnen verspreiden. De ponderosa-dennenbossen van Arizona zijn rijk aan fijne brandstoffen, maar de Sonorawoestijn heeft niet veel te maken gehad met vuur, voornamelijk vanwege het gebrek aan fijne brandstoffen. Omdat de woestijn als onderdeel van zijn geschiedenis zonder vuur is geëvolueerd, de meeste van zijn planten zijn niet gemakkelijk aangepast om vuur te weerstaan. Dit is problematisch geworden omdat invasieve soorten zoals buffelgras (Cenchrus ciliaris) zijn ingetrokken en delen van het landschap hebben ingehaald. Als een droogtetolerante vaste plant, buffelgrass blijft dicht en verspreidt zich tijdens droge perioden. Buffelgras is een ideale fijne brandstof voor een natuurbrand, en een vuur van buffelgras kan bijna alle inheemse planten eromheen doden, omdat deze niet op vuur zijn voorbereid.