Wetenschappers van de Universiteit van New Mexico werken eraan om het brandgevaar in het stroomgebied van Santa Fe te verminderen met behulp van twee scenario's met betrekking tot dunner worden en het uitvoeren van voorgeschreven brandwonden. In beide scenario's het optreden van standvervangende brand is verminderd.

Voortbouwend op het werk van de Greater Santa Fe Fireshed Coalition, een groep bestaande uit stad, staat, federale en tribale overheidsinstanties, Universitair hoofddocent Matthew Hurteau bij de UNM-afdeling Biologie en zijn team in het Earth Systems Ecology Lab, een model gebouwd om de effecten van verschillende bosbeheeracties te simuleren voor het gebied dat het gemeentelijke stroomgebied van Santa Fe omvat en omringt, met de bedoeling het risico op zeer ernstige natuurbranden te verminderen. De Santa Fe Fireshed Coalition voorzag het onderzoeksteam van een reeks geïmplementeerde, gepland, en mogelijke behandelingen om het risico op zeer ernstige natuurbranden te verminderen.

Het onderzoek getiteld "Het optimaliseren van bosbeheer stabiliseert koolstof onder het verwachte klimaat en bosbranden, " werd gepubliceerd in de Journal of Geophysical Research - Biogeowetenschappen , en wordt gedeeltelijk gefinancierd door het Amerikaanse ministerie van landbouw, NIFA en het New Mexico Chapter van The Nature Conservancy.

De behandelingen van de coalitie waren voornamelijk gericht op het dennenbos Ponderosa en sommige droge, gemengd-conifeer. De onderzoekers besloten dat, gezien de natuurlijke rol van vuur in deze droge gemengde conifeer, ze zouden de effecten evalueren van het opnemen van dit bostype in een behandelplan. Ze ontwikkelden een scenario waarin onder meer behandelingslocaties werden geselecteerd op basis van de kans op zeer ernstige brand, waarbij verdunningsbehandelingen worden toegewezen aan gebieden met de grootste kans op verbranding onder zeer ernstige natuurbrand. Dit geoptimaliseerde scenario omvatte ook het behandelen van de rest van het Ponderosa-dennenbos en het droge bos met gemengde naaldbomen met de voorgeschreven verbranding, waardoor het gebied dat moet worden uitgedund aanzienlijk kan worden verminderd. De groep modelleerde de behandelingen van de coalitie in het geprioriteerde scenario, en voerde de risicogebaseerde behandelingsplaatsing uit in het geoptimaliseerde scenario.

De onderzoekers vergeleken deze simulaties met een scenario zonder beheer, die verdunning en voorgeschreven verbranding uitsloot, om te bepalen hoe de verschillende beheerscenario's het risico op zeer ernstige natuurbranden veranderen en hoe ze de koolstofverliezen onder de verwachte klimaatverandering en ernstiger brandweer veranderden.

"We hebben geprobeerd te bepalen hoe beheer het gedrag van natuurbranden en koolstofdynamiek zou beïnvloeden voor twee verschillende scenario's onder geprojecteerde klimaatmodellen voor een gemeentelijk stroomgebied in het Sangre de Cristo-gebergte in New Mexico, " zei Hurteau. "We hebben een reeks simulaties uitgevoerd met behulp van hun behandelingslocaties en hebben al deze overwegingen meegenomen - geïmplementeerd, gepland en potentieel. Vervolgens hebben we een reeks simulaties uitgevoerd zonder enige beheeractiviteit en die gebruikten we om locaties te identificeren die de grootste kans hadden om te verbranden onder zeer ernstige natuurbranden."

In beide scenario's het optreden van standvervangende brand is verminderd. Echter, de extra verdunning geïmplementeerd in het geprioriteerde scenario veroorzaakte grotere koolstofverliezen bij de start van de simulaties, vergeleken met het geoptimaliseerde scenario. De koolstofvoordelen van het geoptimaliseerde scenario deden zich eerder in de simulaties voor en hielden aan, zelfs toen het brandweer heviger werd door het veranderende klimaat.

Bossen bieden een breed scala aan ecosysteemdiensten, inclusief klimaatregulering, die afhankelijk zijn van de structuur en functie van ecosystemen. Wildvuur heeft invloed op de bijdrage van een bos aan klimaatregulering door koolstof vrij te geven aan de atmosfeer door verbranding en door bomen te doden, waardoor de hoeveelheid koolstof die uit de atmosfeer wordt verwijderd, wordt verminderd. Typisch, beheerplannen om het brandrisico bij het vervangen van standplaatsen te verminderen, omvatten het uitdunnen van kleine bomen en voorgeschreven verbranding, beide verminderen de hoeveelheid koolstof die in het bos is opgeslagen.

In bossen die van oudsher veelvuldig te maken hebben gehad met brand, branduitsluiting heeft de bosstructuur veranderd en het risico op onkarakteristieke natuurbranden vergroot door de toegenomen boomdichtheid en de hoeveelheid biomassa die beschikbaar is om te verbranden. Klimaatverandering verergert dit probleem omdat hogere temperaturen brandstoffen en vegetatie elk jaar sneller uitdrogen. Deze kenmerken maken bossen steeds meer ontvlambaar.

Hurteau en zijn collega's ontdekten dat het geoptimaliseerde scenario meer koolstof opsloeg omdat 54 procent minder oppervlakte in het stroomgebied werd uitgedund. Dit verminderde koolstofverliezen door het management en halveerde de tijd die nodig was om de koolstofopslag van het stroomgebied te overtreffen die van het scenario zonder beheer.

"We vergeleken niet alleen hoeveel behandelingen de frequentie van zeer ernstige brand in het landschap of de hoeveelheid zeer ernstige brand beïnvloedden, maar dan ook wat dit betekende in termen van koolstofemissies van het systeem en ook koolstofverliezen door behandeling, en hoeveel gebied er dan in beide gevallen moet worden behandeld, " zei Hurteau. "De clou van beide scenario's is de afname van het risico op zeer ernstige brand in vergelijking met geen beheer. Echter, het geoptimaliseerde scenario doet dit tegen lagere koolstofkosten vanwege de 54 procent reductie van het door uitdunning behandelde gebied.

"Om hetzelfde resultaat te bereiken in termen van het verminderen van zeer ernstige brand, we moesten het met voorgeschreven vuur behandelde gebied op het landschap vergroten onder het geoptimaliseerde scenario. Het geoptimaliseerde scenario verhoogde het behandelde gebied met de voorgeschreven verbranding met ongeveer 27 procent."

In termen van geschatte oppervlakte, Hurteau zei dat in het geprioriteerde scenario het zou gaan om het verbranden van ongeveer 4, 000 hectare per jaar, terwijl het in het geoptimaliseerde scenario ongeveer 4 zou zijn, 800 hectare per jaar, maar met verhoogde koolstof opgeslagen. Wat emissies betreft, de geprioriteerde landschaps- of landschapsbehandelingsplanning die de coalitie bedacht, vergde veel meer gebied dat moest worden uitgedund. Typisch, het uitdunnen van een groter gebied brengt extra economische kosten met zich mee.

Hurteau merkte de initiële kosten op in termen van koolstof:de hoeveelheid koolstof die uit het systeem wordt verwijderd, is veel hoger in het prioriteitsscenario omdat een groter gebied wordt uitgedund. Hij legde uit dat het uitdunnen van bomen economische kosten met zich meebrengt, omdat de kleine bomen in kwestie echt geen marktwaarde hebben. Om het betrokken gebied verder in perspectief te plaatsen, de Santa Fe Fireshed is ongeveer 173 vierkante mijl, terwijl het Albuquerque-metrogebied ongeveer 189 vierkante mijl is.

"In principe, door lagere voorafgaande reducties in de hoeveelheid uitdunning, de schuld die het bos moet inhalen uit het koolstofverlies door behandelingen is aanzienlijk lager dan in het geprioriteerde scenario, " zei Hurteau. "Het informeren van het management op basis van risico helpt bij het opbouwen van aanpassingsvermogen aan het veranderende klimaat en handhaaft de voordelen van bossen op het gebied van klimaatregulering. Het optimaliseren van het beheer kan het risico op zeer ernstige brand verminderen en de beperking van de klimaatverandering vergroten door de koolstof in het bos te stabiliseren.

"Echter, in beide beheerscenario's, het handhaven van koolstofstabiliteit onder veranderend klimaat en steeds ernstiger brandweer was afhankelijk van de regelmatige toepassing van voorgeschreven vuur met terugkeerintervallen die consistent zijn met historische brandregimes."