Wetenschap
Alle bosbranden van ongeveer 12 hectare groot van 1984-2019. Rood geeft branden van 2010-2019 aan. Krediet:Jeremy Littell
Er is overvloedig bewijs dat veranderingen in het klimaat, zowel verhoogde temperatuur als verminderde neerslag, maken bosbranden erger in het westen van de VS. De relatie tussen klimaat en natuurbrand lijkt voor de hand liggend en universeel:heter + droger =meer en erger natuurbrand.
Toch betekent de diversiteit van de wilde gebieden in het westen van de VS dat niet alle ecosystemen op dezelfde manier reageren op een warmer en droger klimaat. Begrijpen hoe en waarom klimaatverandering verschillende effecten heeft op natuurbranden is essentieel voor een effectief beheer van onze natuurgebieden.
Waarom reageren regio's anders?
Net als bij kampvuren, bosbranden hebben brandstof nodig om te verbranden:delen van bomen en struiken, de bladeren, twijgen en takken. Gedroogde grassen, te, zal werken. De groei van deze vegetatie is afhankelijk van water, en de beschikbaarheid van water is afhankelijk van het klimaat.
Hoe heet en droog het klimaat in een gebied is, beïnvloedt de hoeveelheid brandstof die beschikbaar is om te verbranden en de sterkte van de relatie tussen natuurbrand en klimaat. Ecologen zoals wij berekenen hoe nauw verwant bosbrandgebied is dat verbrand is met hoe heet en droog het is in de zomer, en we hebben ontdekt dat de relatie inderdaad varieert.
Gebieden die historisch koel en nat zijn, hebben veel brandstof, maar de brandstof moet droog genoeg zijn om te verbranden, dus de relatie in deze gebieden tussen natuurbrand en klimaat is erg sterk. Gebieden die historisch warm en droog zijn, hebben minder brandstof, vaak niet genoeg brandstof voor een grote natuurbrand, ook al is het erg droog.
Laten we één uiterste beschouwen. De Sonorawoestijn in Arizona is aanhoudend heet en droog, en vegetatie is schaars. De droogte van de zomer, wat we het "zomerwatertekort, " heeft geen invloed op de omvang en ernst van bosbranden. De zomer is bijna altijd heet en droog genoeg om te verbranden, en hoeveel het verbrandt, hangt af van de hoeveelheid brandstof. Hoe heter en droger het klimaat ook wordt, wildvuur zal niet toenemen tenzij er meer brandstof in het landschap verschijnt. Helaas, exotische grassen die zijn aangepast aan bosbranden vallen een groot deel van het Amerikaanse zuidwesten binnen, inclusief de Sonorawoestijn, zorgen voor die extra brandstof.
Gemiddelde plantkoolstof gemeten in kilogram koolstof per vierkante meter. Credit:Grafiek:The Conversation/CC-BY-ND Bron:MC Kennedy et al, 2021 Verkrijg de gegevens
Aan het andere uiterste zijn bergbossen, zoals Yellowstone National Park en het omliggende gebied, die overvloedige vegetatie en brandstof hebben en koeler en natter zijn. Daar, de hoeveelheid land die verbrandt hangt sterk samen met het watertekort in de zomer. Door warmere en drogere zomers zal de bosbrandactiviteit waarschijnlijk toenemen.
Hoe zit het met gebieden tussen deze twee uitersten?
Waar heter en droger uiteindelijk minder vuur kan betekenen
In Californië, bosbranden in de droge bossen van de Sierra Nevada worden gedeeltelijk beheerst door een tekort aan water in de zomer. Voor een poosje, door warmere en drogere zomers zal de hoeveelheid land die elk jaar wordt verbrand waarschijnlijk toenemen.
We hebben computersimulaties uitgevoerd van de interacties tussen klimaat, plantengroei en bosbranden voor een gebied in de Sierra Nevada. In het eerste decennium van de simulaties, een eerste uitbarsting van grote gebieden die elk jaar worden verbrand. Deze eerste puls van natuurbrand verbrandde meer oppervlakte in een scenario met verhoogde droogte en temperatuur dan in het historische klimaat, net zoals we zien in de recente extreme brandseizoenen in de Sierra Nevada.
Overuren, echter, klimaatverandering zal de manier waarop planten groeien veranderen. Een aanhoudend warmer en droger klimaat gedurende tientallen jaren zal het aantal dode en stervende bomen doen toenemen en nieuwe groei verminderen. Uiteindelijk is er minder brandstof beschikbaar om te verbranden als de dode bomen vergaan en minder levende bomen ze vervangen.
Dezelfde computersimulaties laten zien dat de eerste puls van bosbranden veel dichte vegetatie verwijdert, en daaropvolgende branden worden kleiner in vergelijking met branden in historische klimaatomstandigheden en met verhoogde droogte en temperatuur. Verder, omdat warmere en drogere omstandigheden uiteindelijk kunnen leiden tot minder brandstofontwikkeling, het bosbrandgebied dat gedurende 60 jaar is verbrand, kan kleiner zijn met verhoogde droogte en temperatuur dan in het historische klimaat.
Minder bosbranden door klimaatverandering klinkt misschien als goed nieuws, maar hoe het gebeurt, is niet per se een wenselijk resultaat voor deze bossen. In de simulaties verminderde bosbrand is een gevolg van extreme waterbeperking die resulteert in verminderde bosbiomassa. Dit betekent minder boomgroei en meer afstervende bomen die uiteindelijk resulteren in een dunner en minder productief bos. Als het klimaat genoeg verandert, de bomen kunnen zelfs worden vervangen door struiken, die hun eigen unieke relatie hebben tussen klimaat en natuurbrand.
Credit:Grafiek:The Conversation/CC-BY-ND Bron:Kennedy et al., 2021
Het probleem met het snel blussen van elke brand
menselijke acties, in het bijzonder het blussen van elke brand, hebben de manier veranderd waarop droge bossen branden.
Sommige branden worden veroorzaakt door bliksem, maar inheemse volkeren verbrandden het landschap vaak, het verminderen van brandstoffen, dus de verspreiding en intensiteit van daaropvolgende bosbranden was beperkter. Na de Europese kolonisatie, de Amerikaanse regering besteedde meer dan een eeuw actief aan het onderdrukken van bosbranden. Als resultaat, veel bossen raakten verstikt door overtollige brandstoffen. Ook zonder klimaatverandering overtollige brandstoffen verhogen het gevaar voor natuurbranden.
Het effect van die brandbestrijding op de huidige natuurbrandgevaren kan ook van regio tot regio verschillen.
In koelere en nattere gebieden, klimaatverandering kan een sterker effect hebben op natuurbranden dan brandbestrijding. Dit zijn de gebieden met van nature overvloedige brandstof en sterke relaties tussen klimaat en natuurbranden. In drogere systemen, waar de brandstoffen historisch laag waren en de verspreiding van natuurbranden beperkt was, onderdrukking in de afgelopen eeuw kan een sterker effect hebben op het huidige natuurbrandgevaar dan in nattere gebieden. Het is belangrijk om rekening te houden met klimaatverandering, regionale kenmerken en landbeheer, die allemaal van invloed zijn op de brandstoffen die beschikbaar zijn om te verbranden in een natuurbrand.
Wat te doen bij natuurbrand?
Er is niet één oplossing voor de toenemende bosbranden en de afnemende gezondheid van bossen.
Wildvuur brandt perimeters in de buurt van Yosemite National Park, Californië, 2000-2019. De grootste is de 2013 Rim Fire. Krediet:MTBS
De wereldwijde oplossing zou zijn om de klimaatverandering te vertragen en uiteindelijk om te keren. Meer lokaal, het combineren van voorgeschreven branden, die opzettelijk zijn ingesteld in relatief milde weersomstandigheden, met mechanische verwijdering van kleine bomen en grondbrandstoffen is de beste manier om grotere bosbranden te voorkomen.
Door het gebruik van voorgeschreven vuur te vergroten of bosbranden onder veilige omstandigheden te laten branden, kunnen sommige bossen veerkrachtiger worden - die welke overtollige brandstof hebben door brandbestrijding - en de gevaren die de westelijke VS nu zien, verminderen. Bosbranden uit het verleden kunnen de verspreiding van nieuwe bosbranden beperken door de hoeveelheid vegetatie en brandstof die beschikbaar is om te verbranden te verminderen.
In de afgelopen vijf jaar, bosbranden in de VS verbrandden jaarlijks gemiddeld 7,8 miljoen hectare, die gemiddeld 2,4 miljard dollar per jaar kosten om te vechten.
Bosbeheer in het licht van de dreiging van grotere, meer ernstige bosbranden in een opwarmend klimaat vormt een enorme uitdaging voor brandweermanagers, gezien de kosten van behandelingen en de miljoenen hectaren die ervan kunnen profiteren. Veel wildland staat nog steeds klaar om te branden, en het begrijpen van de ingewikkelde relatie tussen klimaat, brandstoffen en natuurbranden kunnen managers helpen prioriteit te geven aan gebieden waar meer vuur nuttig is en gebieden waar verschillende benaderingen de voorkeur hebben.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com