science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe de grootte en vorm van gedroogde bladeren kleine vlammen kunnen veranderen in kolossale bosbranden

Krediet:Shutterstock

Het brandseizoen 2020-21 is in volle gang, en we hebben met afgrijzen toegekeken hoe plaatsen als K'gari (Fraser Island) ongecontroleerd branden, mensen en hun huizen bedreigen en het milieu verwoesten.

Om de impact van branden te verminderen, we moeten weten wanneer ze waarschijnlijk zullen branden en hoe intens. Centraal hierbij staat de ontvlambaarheid van strooiselbedden:de laag dode bladeren, naalden, takjes en schors op de bosbodem.

Elke grote brand begint als een kleine brand, ontsteken en aanvankelijk verspreiden door het strooiselbed, maar wat maakt sommige kattenbedden brandbaarder dan andere?

Beluchte strooiselbedden zorgen voor grotere branden

De afgelopen jaren is brandweerlieden over de hele wereld zijn druk bezig geweest om deze brandende vraag aan te pakken. In tropische wouden in de Amazone, eikenbossen in Noord-Amerika en eucalyptusbossen in Australië, ze hebben bladstrooiselbedden verzameld en verbrand in het laboratorium om te begrijpen waarom strooiselbedden van sommige plantensoorten anders branden dan andere.

Elk van deze onderzoeken was gericht op bladstrooiselbedden die uit een enkele soort bestonden, en elk identificeerde een reeks oorzaken van ontvlambaarheid. Deze drivers hebben zowel betrekking op de kenmerken van het individuele strooiseldeeltje (blad, naald of tak) en het strooisel zelf.

Het strooiselbed van eikenbomen. De gekrulde bladeren creëren luchtspleten in het strooisel, die tot grotere branden leiden. Krediet:Jamie Burton, Auteur verstrekt

Ons nieuwe onderzoek probeerde deze studies te consolideren om de gemeenschappelijke oorzaken van ontvlambaarheid te vinden tussen verschillende strooiselbedden van één soort uit verschillende delen van de wereld.

Uit onze meta-analyse, we ontdekten dat "afvalverpakking" en "bultdichtheid van het afval" sleutelfactoren waren voor de ontvlambaarheid van strooiselbedden.

De zwerfvuilverpakking is een maat voor het aantal openingen tussen de gedroogde bladeren, naalden en takken, en is belangrijk om te bepalen hoeveel lucht beschikbaar is voor verbranding. Hetzelfde, strooisel bulkdichtheid is een maat voor hoeveel zwerfvuil er is, en is belangrijk om te bepalen hoe snel en hoe lang strooisel verbrandt.

We ontdekten dat los opeengepakte strooiselbedden het vuur sneller verspreiden, verbrandden voor kortere tijd en werden meer verteerd door de vlammen. belangrijk, we ontdekten dat dit universeel was voor verschillende soorten strooiselbedden.

We identificeerden ook de kenmerken van bladeren, naalden en takken die variaties in de strooiselverpakking en de bulkdichtheid van het strooisel veroorzaken.

Bijvoorbeeld, als de strooiseldeeltjes "krullend" zijn en een hoge oppervlakte/volumeverhouding hebben, dan vormen ze strooiselbedden met een lage pakkingverhouding die sneller verbranden en een hoger verbruik hebben. Voorbeelden zijn bladeren van sommige eiken ( Quercus ) soort.

Het strooiselbed van eucalyptusbomen. Krediet:Jamie Burton, Auteur verstrekt

Aan de andere kant, kleine en minder gekrulde bladeren vormen dicht opeengepakte strooiselbedden die minder belucht zijn. Voorbeelden zijn Coast Tea Tree ( Leptospermum laevigatum ) en coniferen met kleine naalden zoals Larix en Picea . Dit resulteert in langzamer bewegende branden, die niet al het zwerfvuil opeten.

Voor eucalyptusbedden, dingen zijn een beetje ingewikkelder. Sommige soorten hebben dikke en platte bladeren die dicht op elkaar staan, zodat vuur zich langzamer verspreidt en er minder zwerfvuil wordt verbruikt. andere soorten, zoals de zuidelijke blauwe gom ( Eucalyptus globulus ), hebben grotere bladeren die de neiging hebben om minder dicht te pakken, dus branden branden sneller met grotere vlammen.

Hoe kan deze informatie ons helpen branden te beheersen?

Natuurlijk, onder extreme brandweersomstandigheden, elk strooiselbed zal verbranden. Echter, bij het begin van een brand of onder milde omstandigheden, verschillen in strooiselkenmerken kunnen sterk van invloed zijn op hoe die brand zich verspreidt. Onderzoek hiernaar kan nuttig zijn voor veel aspecten van brandbeheer en -planning.

Bijvoorbeeld, als we weten welke planten minder brandbaar strooisel produceren, we kunnen ze selecteren voor beplanting rond huizen, landschapsarchitectuur in brandgevoelige gebieden en gebruik ze ook als groene brandgangen om het risico voor mensen en huizen te verminderen. Als er brand zou ontstaan, het kan zich minder snel verspreiden en minder intens zijn, waardoor het gemakkelijker te bevatten en uit te zetten.

Maar het is misschien ook niet zo vanzelfsprekend. Bij het beslissen welke soort te planten, de ontvlambaarheid van levende planten moet worden overwogen, ook. Sommige planten met minder ontvlambaar strooisel kunnen als levende plant zelfs licht ontvlambaar zijn. Bijvoorbeeld, hoewel kusttheeboom dicht opeengepakte strooiselbedden kan vormen, het hoge oliegehalte in de bladeren maakt het als levende plant licht ontvlambaar.

Onze bevindingen kunnen ook worden gebruikt voor het voorspellen van brandgedrag. Bijvoorbeeld, onze resultaten kunnen worden geïntegreerd in modellen voor brandgedrag, zoals het bosbrandbaarheidsmodel, die informatie over de samenstelling en structuur van de plantengemeenschap gebruikt om brandgedrag te voorspellen.

Allocasuarina-soorten met lange dunne naalden hebben de neiging om losjes te pakken, wat leidt tot een snellere vlamverspreiding en kortere brandtijden. Krediet:Jamie Burton, Auteur verstrekt

Volgende stappen

Onze studie geeft informatie over welke blad- en strooiselkenmerken de ontvlambaarheid beïnvloeden in strooiselbedden die uit één enkele soort bestaan. Maar in veel bossen strooiselbedden bestaan ​​uit een verscheidenheid aan plantensoorten, en er is meer onderzoek nodig om te begrijpen wat er gebeurt met de strooiselverpakking en ontvlambaarheid in deze strooiselbedden met meerdere soorten.

Naast verschillende soorten, strooiselbedden bevatten ook verschillende componenten zoals twijgen en schors. Bijvoorbeeld, in een volgroeid nat eucalyptusbos, schors en twijgen kunnen tot 44% van het strooiselbed vormen.

En voor sommige eucalyptussoorten, we weten al dat schors anders brandt dan bladeren. Bijvoorbeeld, de schilferige bast van de Sydney red gum ( Angophora costata ) heeft de neiging langer te duren om te ontbranden, maar brandt langer dan zijn bladeren.

Nu branden frequenter worden en brandseizoenen langer worden, onderzoek naar de ontvlambaarheid van strooiselbedden was nog nooit zo nodig.

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