science >> Wetenschap >  >> Natuur

Betere natuurbrand- en rookvoorspellingen met nieuwe vegetatiedatabase

Een representatieve foto van een van de zes bostypes die in dit onderzoek naar voren zijn gekomen:Een ponderosapine bos, die wijdverbreid is in semi-aride landschappen in het westen van Noord-Amerika. Krediet:Universiteit van Washington

Het is moeilijk om een ​​plek in de VS te vinden die niet wordt beïnvloed door bosbranden en rook.

Droge landschappen, warmere temperaturen en meer ontwikkeling in de buurt van beboste gebieden dragen elk jaar bij aan enorme bosbranden in Noord-Amerika. Rook en nevel van deze branden kunnen honderden kilometers van hun bron reizen, die de gezondheid en het welzijn van gemeenschappen in de VS beïnvloeden

Gezien deze effecten, wetenschappers vertrouwen op modellen die de ernst van bosbranden en rook proberen te voorspellen. De hoeveelheid levende en dode vegetatie op een landschap, bekend als brandstoffen, is een belangrijk onderdeel van de vergelijking bij het modelleren van natuurbrand- en rookgedrag. Maar op veel gebieden brandstofschattingen zijn onnauwkeurig, wat leidt tot onbetrouwbare rook- en brandvoorspellingen, waardoor gemeenschappen in gevaar kunnen worden gebracht.

Onderzoekers van de University of Washington en de Michigan Technological University hebben de eerste uitgebreide database gemaakt van alle bosbrandbrandstoffen die in Noord-Amerika zijn gemeten. De North American Wildland Fuel Database genoemd, de tool bevat de best beschikbare metingen van vegetatie op specifieke locaties, en stelt brandweermanagers in staat om te zien waar informatie over brandstoffen helemaal ontbreekt.

uiteindelijk, het kan wetenschappers helpen beter geïnformeerde beslissingen te nemen over brand- en rooksituaties.

Deze animatie toont de gemiddelde hoeveelheid natuurbrandbrandstoffen in het hele land voor vijf verschillende soorten vegetatie:bomen, grof houtafval, duff (afbrekende organische materialen op de grond), kruidachtige levende vegetatie en struiken. Krediet:Michael Billmire/Michigan Technological University

"Waar brandstoffen en vuur zijn, er is rook, " zei hoofdauteur Susan Prichard, een onderzoeker aan de UW School of Environmental and Forest Sciences. "Deze database geeft meer realistische voorspellingen van rook die het mogelijk maken dat we de brandstoffen misschien niet perfect hebben ingevoerd."

De nieuwe database wordt beschreven in een paper gepubliceerd op 4 december in de Journal of Geophysical Research - Biogeowetenschappen .

Er zijn veel soorten vegetatie die branden tijdens bosbranden, inclusief levende en dode bomen, vers gevallen bladeren en naalden, struiken, grassen, mos - en zelfs ontbindende boomstammen en grond. De databank, waaronder een kaartweergave, toont een uitsplitsing van elk type natuurbrandbrandstof en de hoeveelheid ervan op verschillende locaties in de VS. Het biedt, bijvoorbeeld, een snelle manier om te zien dat dode bomen dichter opeengepakt zijn langs de westkust, bij het ontbinden van materialen, genaamd "duff, " komen vaker voor langs de oostkust en het hogere middenwesten.

De hoeveelheid vegetatie in een bepaald gebied kan drastisch variëren per seizoen en natuurlijke gebeurtenissen zoals windstormen die bomen omblazen, of bosbranden die brandstoffen op de grond verbranden. Als resultaat, de onderzoekers ontdekten dat er een breed scala aan waarnemingen nodig is om de natuurlijke variabiliteit te omvatten die gebruikelijk is in vegetatie in een landschap.

Hun dataset bevat alle bestaande informatie over brandstoffen in het hele land - ontleend aan andere datasets en gepubliceerde onderzoeken - en ook factoren in het potentiële bereik van variabiliteit voor elk vegetatietype op verschillende locaties.

Deze animatie toont vijf specifieke landschappen en het bereik van hoeveel natuurbrandbrandstof er op elke locatie aanwezig is. De acht verschillende soorten brandstoffen, of vegetatie, omvat levende bomen, dode bomen (haken en ogen), struiken en meer. Weten welke soorten brandstoffen op verschillende locaties aanwezig zijn, is nuttig om het gedrag van vuur en rook te begrijpen. Krediet:Michael Billmire/Michigan Technological University

"Het opstellen van een statische kaart van brandstoffen zal geen nauwkeurige weergave zijn van hoe de vegetatie er voor altijd uit zal zien op die locatie, " zei co-auteur Maureen Kennedy, een assistent-professor aan UW Tacoma. "Het was belangrijk voor ons om manieren te vinden om te communiceren dat brandstoffen in het landschap variabel zijn en onzeker zijn."

De onderzoekers hopen dat rookmodelleurs en brandmanagers deze gegevens gebruiken om het bereik van natuurbrandbrandstoffen op hun locatie te analyseren, en gebruik het om betere voorspellingen te doen over rookemissies en brandernst. Alle gegevens zijn toegankelijk en te downloaden van hun website.

Managers zouden deze gegevens ook kunnen gebruiken om te beslissen waar en wanneer ze een voorgeschreven brandwond, wat belangrijk is voor het verminderen van brandgevaar in dichte bossen. Nauwkeurigere brandstofinformatie zal helpen bepalen of rook en andere verontreinigende stoffen tijdens een brandwond te hoog of binnen een veilig bereik zullen zijn voor omliggende gemeenschappen.

Het team hoopt ook meer gegevens toe te voegen terwijl andere onderzoekers de brandstoffen in hun gebied blijven meten. Gegevens over levende en dode bomen zijn robuust vanwege satellietbeelden, Prichard uitgelegd, maar gegevens over brandstoffen die met de hand moeten worden gemeten, zoals bladeren, naalden en kleine takken, ontbreken grotendeels. Brandstoffen branden allemaal anders - sommige smeulen terwijl andere snel ontbranden - wat ook van invloed kan zijn op de nauwkeurigheid van rook- en vuurvoorspellingen.

"Een van de dingen die we niet hadden verwacht, is dat de database ons ook zou laten weten wat er nog moet gebeuren, " zei Prichard. "De grote verrassing voor ons allemaal is hoe weinig gegevens we hebben over niet-bosvegetatie zoals graslanden en struikgewas. Die datakloof is groot en de moeite waard om na verloop van tijd te dichten."