Tegenwoordig, met rook gevulde zomerhemels en schemerige rode zonsondergangen komen veel voor in Canada en de Verenigde Staten. Veel van die rook is afkomstig van grote bosbranden in het noorden.

Sinds 2004 werken we aan de gevolgen van toenemende boreale natuurbranden, toen een enorme strook (2,6 miljoen hectare) boreaal bos in Alaska en de Yukon afbrandde. Het leek, destijds, als een ongewoon groot brandjaar. Vanaf dat moment, we hebben herhaaldelijk recordbrekende brandactiviteiten gezien in het noorden van Noord-Amerika.

Toenemende brandactiviteit in het boreale bos komt overeen met de verwachte reacties op klimaatverandering. Dit betekent dat individuele bossen waarschijnlijk vaker zullen afbranden dan in de afgelopen honderden, zelfs duizenden, van jaren. Ons onderzoek naar de reacties van bossen op grote branden laat zien dat een toenemende frequentie van branden leidt tot een reeks veranderingen die het boreale bos zoals we dat kennen aanzienlijk kunnen veranderen.

Gevolgen van frequentere brand

Boreale bossen hebben duizenden jaren dienst gedaan als koolstofputten — ze halen koolstofdioxide uit de atmosfeer en slaan het op in biologische materialen. Maar onze recente studie van de branden van 2014 in de Northwest Territories laat zien dat sommige delen van het boreale bos bronnen van atmosferische koolstof worden, mogelijk bijdraagt ​​aan het broeikaseffect.

Recente schattingen suggereren dat boreale bossen meer koolstof opslaan dan momenteel in de atmosfeer, met de meeste van die koolstof in de bodem. Deze poelen van oude bodemkoolstof bevinden zich in diepere bodemlagen en hebben de neiging nat te blijven. historisch, dit heeft hen beschermd tegen verbranding.

Echter, ons werk in de Northwest Territories laat zien dat wanneer jonge bossen (jonger dan 60 jaar) afbranden, deze oude koolstof - opgeslagen in eerdere vuurcycli - bevindt zich dichter bij het oppervlak, waardoor het ongeveer vijf keer meer kans heeft om te verbranden. Door de frequentie van branden te verhogen, is de kans groter dat boreale bossen opgeslagen oude koolstof terug in de atmosfeer afgeven.

Frequente verbranding heeft ook invloed op de regeneratie van bomen na brand, het veranderen van de boomsoorten die het bladerdak domineren en mogelijk het verplaatsen van sommige bosopstanden naar toendra of open bossen. Ons werk aan bosherstel na de grote brandjaren 2004-05 in Alaska en Yukon laat zien dat zwarte spar, de meest voorkomende boom in het boreale bos van Noord-Amerika, verliest snel zijn thuisvoordeel wanneer branden te frequent worden.

Zwarte spar is de typische langzaam groeiende noordelijke boom. Het produceert zijn eerste zaadoogst pas als het ongeveer 25 jaar oud is en het heeft 50-80 jaar nodig om volledige reproductieve volwassenheid te bereiken.

Normaal gesproken regenereren deze sparren goed na brand. Ze hebben het vermogen om zaden voor de toekomst te "bankieren" door ze in kegels te verzegelen. Deze kegels openen met vuur en verspreiden vele honderden zaden in het landschap.

Echter, wanneer zwarte sparrenbossen op jonge leeftijd branden, er is nog geen veilige reeks kegels ontwikkeld en de afwezigheid van zaden vermindert het succes van de regeneratie van sparren. In het verre noorden, herhaalde branden in zwarte sparrenbossen kunnen een verschuiving van bos naar toendra veroorzaken. In warmere delen van het boreale bos, sparrenbossen worden vervangen door loofbomen zoals berken en espen.

Erfenissen kwijtraken

Wanneer oude koolstof verbrandt en de regeneratie van zwarte spar mislukt, een van de belangrijkste ecosysteemdiensten van het boreale bos, de langdurige opslag van atmosferische koolstof, in gevaar komt.

Naast het opslaan van koolstof, het boreale bos biedt een kritieke habitat voor diersoorten zoals kariboes die zich voeden met korstmossen in volgroeide coniferen. Grote kuddes kale kariboes op de grond die overwinteren in het boreale woud zijn al duizenden jaren een traditionele voedselbron voor noordelijke volkeren.

Toenemende branden die naaldbossen en hun korstmossen ontwrichten, zullen waarschijnlijk negatieve gevolgen hebben voor de kariboe-populaties en de mensen die ervan afhankelijk zijn. En zodra er verschuivingen optreden van zwarte sparrenbossen naar esp of toendra, deze bossen zijn traag om terug te keren naar historische omstandigheden, omdat de ingrediënten die nodig zijn om de oorspronkelijke bossen te regenereren nu ontbreken:oude koolstofzaaibedden en een bron van zwart sparrenzaad.

De effecten die worden veroorzaakt door een veranderende brandfrequentie kunnen snel optreden - verlies van oude koolstof en verschuivingen in boomsoorten worden veroorzaakt door afzonderlijke brandgebeurtenissen - en zullen waarschijnlijk andere effecten van klimaatverandering op boreale bossen in de schaduw stellen, zoals droogtestress of stimulering van plantengroei met een warmere, koolstofrijke atmosfeer.

Veranderingen in boreale bossen en hun ecosysteemdiensten zullen de levensstijl en het levensonderhoud van de lokale bevolking beïnvloeden, evenals het toekomstige klimaattraject van onze planeet beïnvloeden. Naarmate de klimaatverandering intensiveert en de brandfrequentie blijft toenemen, zullen we tegen het einde van de 21e eeuw waarschijnlijk een groter gebied van boreale bossen zien verschuiven van koolstofputten naar koolstofbronnen en een grote afname van oude coniferen.

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