Al bijna een halve eeuw door bliksem veroorzaakte branden in Yosemite's Illilouette Creek Basin golfden over het landschap - nauwlettend gevolgd, maar grotendeels ongecontroleerd. Hun vlammen kunnen exploderen in hittepluimen die hele hellingen tegelijk verbranden, of maandenlang in het kreupelhout zitten smeulen.

Het resultaat is ongeveer 60 vierkante mijl bos dat er opmerkelijk anders uitziet dan andere delen van de Sierra Nevada:in plaats van dicht, muur-tot-muur boombedekking - het resultaat van meer dan een eeuw brandbestrijding - het landschap wordt opgedeeld door stukken grasland, struikgewas en natte weiden vol met wilde bloemen die overvloediger zijn dan in andere delen van het bos. Deze gaten in het bladerdak worden vaak onderbroken door de zwartgeblakerde schillen van verbrande stammen of het frisse groen van jonge dennen.

"Het is echt een glimp van hoe de Sierra Nevada er 200 jaar geleden uitzag, " zei Scott Stephens, een professor in de milieuwetenschappen, beleid en management aan de Universiteit van Californië, Berkeley, en mededirecteur van Berkeley Forests.

Stephens is de hoofdauteur van een nieuwe studie die tientallen jaren van onderzoek samenbrengt en documenteert hoe de terugkeer van bosbranden de ecologie van het Illilouette Creek Basin en Sequoia en Kings Canyon National Parks' Sugarloaf Creek Basin in Yosemite National Park heeft gevormd sinds de parken beleid hebben aangenomen voor de bassins - bij Illilouette Creek in 1972 en Sugarloaf Creek in 1968 - om door bliksem ontstoken vuren te laten branden.

Hoewel het vooruitzicht van rook boven de iconische Half Dome zowel politici als toeristen zorgen baarde, het werk van Stephens en zijn collega's toont aan dat het toestaan ​​van frequente branden in deze bassins onmiskenbare ecologische voordelen heeft opgeleverd, waaronder het stimuleren van de biodiversiteit van planten en bestuivers, het beperken van de ernst van bosbranden en het vergroten van de beschikbare hoeveelheid water tijdens perioden van droogte. Al deze voordelen zullen het bos waarschijnlijk ook beter bestand maken tegen de warmere, drogere omstandigheden als gevolg van klimaatverandering, het onderzoek suggereert.

"Op veel manieren, het vuur is met succes hersteld in Illilouette, en het heeft gezorgd voor een complex mozaïek van vegetatie met trapsgewijze effecten op zaken als water, " zei co-auteur van de studie Brandon Collins, die een gezamenlijke aanstelling heeft als onderzoekswetenschapper bij Berkeley Forests en bij de U.S. Forest Service. "In Illilouette, je kunt stukjes jong hebben, bomen herstellen van een brand van 15 jaar geleden, of gebieden waar een klassieke understory-brandwond heeft geresulteerd in grote, oud, wijd uit elkaar staande bomen. Je kunt zelfs gebieden hebben waar het vuur is gemist omdat er meer vocht is, bijvoorbeeld aan een beekje of aan de rand van een weiland. Al deze complexiteit kan plaatsvinden in een heel korte hoeveelheid ruimte."

De onderzoeksresultaten komen aan in het midden van een kritiek brandseizoen, toen droogte in het westen van de VS al tot talloze grote bosbranden heeft geleid, inclusief de Dixie Fire, die, vanaf 8 augustus was de op een na grootste bosbrand in de geschiedenis van Californië. Hoewel klimaatverandering een rol heeft gespeeld bij het vergroten van de ernst van deze branden, Stephens zei, Illilouette Creek Basin dient als een voorbeeld van hoe de huidige bosomstandigheden in de Sierra - grotendeels gevormd door tientallen jaren van brandbestrijding - ook deze enorme branden veroorzaken.

"Ik denk dat klimaatverandering niet meer dan 20 tot 25% verantwoordelijk is voor onze huidige brandproblemen in de staat, en het meeste komt door de manier waarop onze bossen zijn, Stephens zei. "Illilouette Basin is een van de weinige plaatsen in de staat die die informatie daadwerkelijk verstrekt, omdat er geen aanwijzingen zijn voor veranderingen in de grootte van de brand of in de ernst van branden die in het gebied branden. Dus, ook al wordt het ecosysteem beïnvloed door klimaatverandering, de feedback is zo diepgaand dat het het vuurregime helemaal niet verandert."

Vuur teruggeven aan Yosemite

Voor millennia, bosbranden aangewakkerd door bliksem, of verlicht door inheemse Amerikaanse stammen, vormden regelmatig het landschap van het westen van de V.S., veroorzaakt niet alleen vernietiging, maar ook het triggeren van noodzakelijke cycli van wedergeboorte en regeneratie. Echter, de komst van Europese kolonisten in de late jaren 1800, gevolgd door de vorming van de US Forest Service in 1905, luidde een tijdperk in waarin vuur werd gezien als de vijand van zowel mensen als bossen, en de overgrote meerderheid van de bosbranden werd snel geblust.

Door de jaren 1940 en 1950, een aantal bosbeheerders en ecologen begonnen te twijfelen aan de wijsheid van brandbestrijding, opmerkend dat de praktijk waardevolle leefgebieden van dieren in het wild elimineerde en de ernst van branden verhoogde door tientallen jaren van brandstofophoping toe te staan. Deze vuurvoorstanders waren onder meer A. Starker Leopold, een veelgeprezen natuurbeschermer en hoogleraar zoölogie en bosbouw aan UC Berkeley, evenals Harold Biswell, een professor aan de UC Berkeley's School of Forestry.

In reactie op een fundamenteel rapport uit 1963 onder leiding van Leopold, de U.S. National Park Service veranderde haar beleid in 1968 om bliksemvuren te laten branden in speciale brandbeheerzones - meestal afgelegen gebieden op grote hoogte - waar het gevaar voor menselijke nederzettingen laag was. Sequoia en Kings Canyon National Parks vestigden de eerste brandbestrijdingszone in 1968, gevolgd door Yosemite National Park in 1972.

"Ik denk dat eindelijk werd erkend dat vuur een integraal onderdeel is van deze ecosystemen, en er waren een paar sleutelfiguren die bereid waren het risico te nemen om deze branden te laten gebeuren, ' zei Collins.

'Het is niet altijd schoon, en het is niet altijd leuk'

Tussen 1973 en 2016, Illilouette Creek Basin heeft 21 branden van meer dan 40 hectare meegemaakt - ongeveer gelijk aan 75 voetbalvelden - terwijl Sugarloaf 10 branden van die omvang heeft meegemaakt. In Illilouette, het resultaat van vandaag is een bos dat er voor het ongetrainde oog een beetje rommelig uitziet, maar het heeft veel veerkracht.

"Als sommige mensen Illilouette bezoeken, ze zeggen, 'Kijk naar al die dode bomen!', zei Stephens. 'Ik denk dat we het idee hebben dat bossen altijd groen moeten zijn en alleen bestaan ​​uit grote bomen. Maar het blijkt dat geen enkel bos dat kan. Het moet jonge bomen kunnen laten groeien en regenereren. Illilouette doet dat, maar het is niet altijd schoon, en het is niet altijd leuk."

In Illilouette, wildvuur heeft geleid tot een meer divers scala aan leefgebieden voor dieren zoals bijen en vleermuizen, terwijl een verscheidenheid aan planten kan bloeien. De gedetailleerde geschiedenis van bosbranden in Illilouette heeft boswachters ook waardevolle informatie opgeleverd over hoe de impact van een natuurbrand op landschap en vegetatie het traject van de volgende natuurbrand kan beïnvloeden.

"Aangezien branden over het algemeen vrij kunnen branden in Illilouette, we kunnen kijken naar wat er gebeurt als twee vuren dicht bij elkaar zijn gebrand:wanneer brandt het tweede vuur in het gebied dat door het eerste vuur is verbrand, en wanneer stopt het bij de vorige perimeter?' zei Collins. 'We ontdekten dat het echt afhing van de hoeveelheid tijd die was verstreken sinds de eerste brand. Als het negen jaar of jonger was geweest, branden brandden bijna nooit in een eerdere brandperimeter."

Collins zei dat Illilouette bosbeheerders ook een unieke kans heeft gegeven om te bestuderen hoe natuurbranden zich onder verschillende omstandigheden gedragen. in plaats van alleen op zijn ergst.

"Een van de dingen die nogal pervers zijn aan het brandbestrijdingsbeleid, is dat we branden in feite beperken om alleen te branden onder de slechtste omstandigheden. Als het vuur zacht is, dat is een goed moment om het uit te brengen, en, als resultaat, ze branden alleen als we ze niet kunnen doven, "Zei Collins. "Maar door deze vuren te laten branden (in Illilouette), ze kunnen het volledige scala aan weersomstandigheden ervaren. Op slechte dagen, sommige van deze branden hebben echt een behoorlijk goede pluim veroorzaakt. Maar aan de andere kant, ze kunnen ook verbranden onder meer gematigde omstandigheden, te, en het zorgt voor heel gevarieerde effecten."

Het terugsturen van vuur naar Illilouette heeft ook het enigszins contra-intuïtieve effect gehad van het vergroten van de beschikbaarheid van water in het bassin, een belangrijke bevinding nu Californië weer een jaar van extreme droogte doorstaat.

Studie co-auteur Gabrielle Boisramé, een assistent-onderzoeksprofessor aan het Desert Research Institute in Nevada, begon water te studeren in Illilouette als een Ph.D. student milieutechniek aan UC Berkeley. Haar simulaties en metingen geven aan dat kleine openingen in het bladerdak, veroorzaakt door bosbranden, ervoor hebben gezorgd dat meer water uit sneeuw en regen de grond heeft bereikt. terwijl ook het aantal bomen dat concurreert om watervoorraden wordt verminderd. Als resultaat, het bodemvocht is op sommige plaatsen in Illilouette tussen 1969 en 2012 met maar liefst 30% gestegen die waarschijnlijk hebben bijgedragen aan een zeer lage boomsterfte in het stroomgebied tijdens de droogtejaren van 2014 en 2015.

Metingen geven ook aan dat de stroom uit het Illilouette Creek Basin licht is toegenomen sinds het begin van het beheerde natuurbrandprogramma. terwijl de stroom uit andere soortgelijke stroomgebieden in de Sierras allemaal is afgenomen. Het vergroten van de hoeveelheid water die stroomafwaarts stroomt, zal waarschijnlijk zowel de mens als de aquatische ecosystemen die van deze kostbare hulpbron afhankelijk zijn, ten goede komen.

"Er wordt steeds meer onderzoek gedaan naar de effecten van brand op de hydrologie, maar de meeste andere onderzoeken kijken naar de effecten van catastrofale branden die een heel bos in brand hebben gestoken, " zei Boisramé. "Voor zover we weten, wij zijn de enigen in het westen van de VS die een hersteld vuurregime bestuderen, waar we niet alleen naar één individuele brand kijken, maar een aantal branden van gemengde ernst die zich in natuurlijke tijdsintervallen hebben voorgedaan. Er zijn gewoon niet zoveel plaatsen om de langetermijneffecten van deze herhaalde bosbranden te bestuderen, omdat Sugarloaf en Illilouette de eerste gebieden in Californië waren - echt de eerste westelijke bergstroomgebieden - waar ze het grootste deel van de tijd vuur lieten branden."

Vechten voor vuur

De meeste nationale parken in de VS gebruiken nu een of andere vorm van vuur, in plaats van volledige brandbestrijding, en in 1974, de National Forest Service veranderde ook haar beleid om ook enkele branden op haar land te laten branden, hoewel gebieden van vuurgebruik zeldzaam zijn in dit bureau. Echter, dit federale beleid inzake vuurgebruik heeft moeite om voet aan de grond te krijgen, grotendeels vanwege de inherente risico's die gepaard gaan met het beheersen van natuurbranden.

Zelfs in Sugarloaf Creek Basin, waar veel vuren hebben mogen branden, er is ook aanzienlijk meer brandbestrijding geweest dan in Illilouette, de studie gevonden. Als resultaat, de ecologische voordelen in Sugarloaf zijn niet zo uitgesproken als die in Illilouette.

"Ik denk dat een van de belangrijkste dingen om te herkennen is dat het landschap in Illilouette al enigszins uniek was, deels omdat het iets hoger ligt dan veel van de bossen die we beheren, "Zei Collins. "Als gevolg daarvan, het had al een mix van vegetatie met stukken weiden en rotsen, en ik denk dat dat managers misschien wat meer gemak gaf om daar brand te laten gebeuren. Het heeft niet het potentieel om echt een gigantische megabrand af te stoten, omdat het de continuïteit mist die sommige van deze andere gebieden hebben."

Hoewel zowel natuurlijk ontstoken branden als voorgeschreven brandwonden grote delen van het Sierra-woud kunnen helpen om beter bestand te zijn tegen zowel droogte als ernstige brand, het verzet tegen het nationale "laat het maar branden"-beleid in Californië blijft sterk, met staats- en lokale brandweerkorpsen die vaak de veiligheid van brandbestrijding begunstigen.

Collins en Stephens erkennen allebei dat de huidige brandstofdichtheid in een groot deel van de Sierra, gemengd met heter, drogere omstandigheden die al zijn veroorzaakt door klimaatverandering, heeft het beheer van natuurbranden nog riskanter gemaakt dan toen bosbeheerders in 1972 begonnen met het toelaten van branden in Yosemite. ze beweren, brandbestrijding zal op de lange termijn nooit slagen, want hoe langer bosbrandstofbronnen zich mogen ophopen, hoe waarschijnlijker het wordt dat bosbranden catastrofaal worden wanneer ze uiteindelijk worden aangewakkerd.

“Om dit daadwerkelijk te laten gebeuren, politieke en openbare instellingen moeten bereid zijn om risico's, omdat er wat onvoorspelbaarheid zal zijn. Er zullen branden zijn die groter worden, en heviger branden op plaatsen waar gedurende een eeuw of langer heel weinig vuur is geweest, Stephens zei. "We kunnen niet garanderen dat Illilouette de nieuwe uitkomst wordt, omdat het begon toen de klimaatverandering lang niet zo ernstig was. Dus, politieke instellingen zullen daar rekening mee moeten houden, of de eerste brand die niet precies doet wat we hopen, zal het hele programma stopzetten."

Collins en Stephens pleiten ook voor agressievere voorgeschreven verbranding en herstelverdunning in de hele Sierra om de bossen op een plaats te krijgen waar door bliksem veroorzaakte branden veiliger kunnen branden.

Stephens credits sterk, vroeg leiderschap bij Yosemite - inclusief dat van co-auteur Jan W. van Wagtendok, die een Ph.D. van UC Berkeley in 1972 en werkte het grootste deel van zijn carrière als onderzoekswetenschapper bij Yosemite - omdat hij het enorme risico nam om het programma te lanceren en vroege branden in het park te laten branden.

"Het is nu 50 jaar geleden, maar ik denk dat wat we hebben geleerd ons helpt te begrijpen wat mogelijk is, Stephens zei. "We hebben 10 tot 20 jaar om het traject van de bosecosystemen in onze staat daadwerkelijk te veranderen, en als we ze niet veranderen in 10 of 20 jaar, de bosecosystemen gaan recht voor onze ogen veranderen, en we worden gewoon passagiers. Daarom is het zo belangrijk om dit werk voort te zetten."

Studie co-auteurs omvatten ook Sally Thompson van de Universiteit van West-Australië; Lauren C. Ponisio van de Universiteit van Oregon, Eugène; Ekaterina Rakhmatulina, Jens Stevens en Zachary L. Steel van UC Berkeley; en Kate Wilkin van de San Jose State University.