In augustus 2016, gebieden van Yellowstone National Park die in 1988 brandden, brandden opnieuw. Kort daarna, in oktober 2016, ecoloog Monica Turner en haar team van afgestudeerde studenten bezochten het park om het landschap te beoordelen.

"We zagen deze gebieden waar alles werd verbrand en dat hadden we nog niet eerder gezien, " zegt Turner, een professor integratieve biologie aan de Universiteit van Wisconsin-Madison die sinds 1988 de reactie van Yellowstone op brand nauwgezet heeft bestudeerd. "Dat was verrassend."

In een studie die deze week in de Proceedings van de National Academy of Sciences , Turner en haar team beschrijven wat er gebeurt als Yellowstone - aangepast aan terugkerende branden om de 100 tot 300 jaar - in plaats daarvan twee keer brandt in minder dan 30 jaar. Yellowstone zoals we het kennen staat voor een onzekere toekomst, zeggen de onderzoekers, en een van de grote vragen die ze hopen te beantwoorden, is of de bossen kunnen herstellen.

Met Rapid Response Research-financiering van de National Science Foundation, Turner en haar team keerden in de zomer van 2017 terug naar Yellowstone om de opnieuw in brand gestoken gebieden te bestuderen. Deze omvatten de Maple Fire, die 28 jaar oude dennenbomen verbrandden die herstelden na de North Fork Fire in 1988, en het Berry-vuur, die 28 jaar oude lodgepole-dennen bevatte die waren geregenereerd na de Huck Fire van 1988 en 16-jarige bomen die waren geregenereerd na de Glade Fire van 2000.

In elk gebied, ze vergeleken met gebieden die in 1988 of 2000 zijn afgebrand maar in 2016 niet opnieuw zijn afgebrand.

In sommige gebieden, het vuur brandde zo hevig dat alleen de stronken van jonge bomen overbleven. Houtblokken die ooit op de bosbodem waren verspreid, werden verbrand, negatieven van hun vroegere zelf achterlaten - spookschaduwen - waar ze waren gevallen.

"Alles was weg, ' zegt Turner. 'Dat was verbazingwekkend.'

Typisch, de meeste bomen die door brand zijn omgekomen, blijven jarenlang staan. Oppervlaktebranden laten dode naalden achter op bomen. Kroonvuren verbranden naalden maar laten staande stammen achter. Echter, vier van de 18 opnieuw verbrande percelen die Turner's team bemonsterde, zagen vuur zo hevig dat ze een nieuwe naam moesten bedenken om ze te beschrijven:crown fire plus. In deze, 99 procent van de stengels van vorige bomen verbrand.

In 2011, Het modelleringswerk van Turner's groep daagde reeds bestaande opvattingen uit dat jonge bossen onvoldoende brandstof in de vorm van bomen en neergehaalde boomstammen hebben om ernstige brand te doorstaan. De branden van 2016 bevestigden hun voorspellingen.

"Het idee was dat als branden vaker voorkomen, we zullen enige zelfbeperking zien, jonge bossen zullen niet opnieuw kunnen branden, " zegt co-auteur van de studie, afgestudeerde student Kristin Braziunas. "We zagen definitief dat dit niet het geval was, zelfs niet op 16-jarige leeftijd, er was voldoende brandstof voor deze bossen om op het hoogst mogelijke niveau van ernst te branden."

Het team constateerde ook een verzesvoudiging van het aantal zaailingen van dennenbomen die zich in het eerste jaar na de branden van 2016 herstelden. In sommige stukken opnieuw verbrand bos, regeneratiepercentages waren aanzienlijk lager. Gespannen, jonge bossen werden omgezet in veel schaarser.

Lodgepole-dennenbomen staan ​​bekend om hun serotineuze kegels, die zijn aangepast om in vuur te openen en hun zaden vrij te geven, het bos aanvullen met een dikke deken van nieuwe bomen zodra de brand is gedoofd. historisch, de brandintervallen van 100 tot 300 jaar gaven bomen de kans om te rijpen en hun zaadbanken op te bouwen.

Maar jongere bomen hebben hun spaargeld nog niet opgebouwd, dus een snelle herbranding is als een duik in een bankrekening voordat het geld is aangevuld.

De onderzoekers ontdekten ook dat de opnieuw verbrande bossen een aanzienlijke koolstofopslagcapaciteit verloren. Bijna twee van de drie stammen op de bosbodem werden verteerd door de branden van 2016. Deze stukken dood hout waren koolstofputten, koolstof opslaan die de boom tijdens zijn leven heeft opgenomen. Wanneer verbrand, ze geven koolstof af aan de atmosfeer.

Turner legt uit dat zodra een oud bos brandt, het duurt ongeveer 90 jaar voordat het bos zijn verloren koolstof heeft teruggewonnen.

"We geven om koolstofopslag en -herstel omdat bossen een zeer belangrijke rol spelen in de wereldwijde koolstofcyclus, " zegt Brazilië, die voordat hij bij de onderzoeksgroep van Turner kwam, meer dan zeven jaar werkte als gemeentebrandweerman in Oberlin, Ohio.

Braziunas paste een model aan dat eerder was gemaakt door de medewerker van Turner, Rupert Seidl, om te schatten hoe lang het zou duren voordat het bos de koolstof die het bij de branden van 2016 in de atmosfeer had verloren, heeft teruggewonnen, tussen boomverlies, verminderd houtverbruik, en verminderde boom regeneratie dichtheid. Ze ontdekte dat het meer dan 150 jaar zou duren, ervan uitgaande dat de bossen in die tijd niet meer afbranden.

"We waren in wezen in staat om te reconstrueren hoe het bos eruit zag voordat de brand gebeurde, hoeveel bomen er waren en hoe groot ze zouden zijn geweest, " zegt Braziunas. "Omdat we ook nabijgelegen stands (van bomen) hebben gemeten die niet brandden, we kunnen vergelijken wat er gebeurt na de reburns en de scenario's in het model uitspelen."

De schatting, zij en Turner zeggen, vertegenwoordigt een best-case, conservatief scenario. Met een opwarmend klimaat en een verhoogde frequentie van droogte, de bossen zullen waarschijnlijk met korte tussenpozen weer branden.

Echter, het bos heeft lang bewezen veerkrachtig te zijn.

"De landschappen gaan er anders uitzien dan in het verleden, " zegt Turner, "maar dat betekent niet dat ze niet mooi zullen zijn. Er zullen soorten zijn die hiervan profiteren en soorten die hun bereik zien krimpen."

"Verandering gaat gebeuren en verandering gaat sneller gebeuren dan we dachten, " voegt ze eraan toe. "We leren hoe het systeem reageert, maar we weten niet in welke mate het veerkrachtig zal zijn of zich in de toekomst zal aanpassen. Maar ik ben nog niet klaar om het af te schrijven. We zijn in het verleden verrast."