Eld är en naturlig del av det australiensiska landskapet. Men de mer frekventa bränderna vi har sett nyligen – särskilt de mycket allvarliga skogsbränderna som förtär eller bränner trädkronorna i hela skogar – är ett stort problem för vårt lands ekosystems hälsa, kollagring och biologiska mångfald.
Vi ser ofta förödande bilder av dessa eukalyptskogar i lågor, men vi bör också vara oroliga över effekten av skogsbränder som vi inte alltid kan se – ibland under jord.
Det mesta av vår förståelse av effekterna av bränder kommer från träden som utgör överbyggnaden av dessa skogar.
Vi vet till exempel att mer frekventa allvarliga bränder leder till att brandkänsliga träd som alpin aska försvinner och att i övrigt brandtoleranta snögummiskogar minskar.
Övervåningen – det växtskikt som bildas av de högsta träden i skogen som vanligtvis får mest solljus och bildar skogens övre tak – är där det mesta av kolet lagras och där vi hittar håligheterna för djur att leva i.
Även om övervåningen är viktig, finns det mycket mer i skogarna än dess träd.
Undervåningen – de kortare träden, buskarna och växterna som växer under övervåningen – är där vi hittar det mesta av växtmångfalden.
Och jorden under det är där den "dolda" underjorden finns - underliggande arters frön ligger vilande i jordens fröbank, ibland i årtionden - och väntar på deras möjlighet att gro.
Jordens fröbank är en viktig förlängning av mångfalden ovan jord.
Den representerar arvet från underjordiska växter som kan ha dött för länge sedan och fungerar som en källa till ny tillväxt för framtida generationer.
Tänk på jordens fröbank som en försäkringsreserv för växternas mångfald i händelse av att något olyckligt skulle hända med de levande underjordiska växterna.
I en värld av frekventa allvarliga bränder håller den olyckan på att bli verklighet.
Så vad händer med dessa djupare, mörkare men viktiga delar av skogarna i en extrem skogsbrand? Vi har börjat svara på denna fråga i vår senaste forskning publicerad i tidskriften Fire .
In i den "dolda" undertexten
I våra två nyligen publicerade artiklar, där den andra publiceras i Forest Ecology and Management , undersökte vårt team hur växtunderlaget reagerar på mer frekventa, allvarliga bränder i en rad olika skogstyper.
Vi tittade på de torra buskiga skogarna på låga höjder och bergsskogarna på höga höjder, hela vägen fram till snögummiskogarna som kantar Victorias alpina toppar.
Bergskogar har högre nederbörd, så skogen blir i allmänhet högre, blötare, mörkare och tätare – och bildar den mest omfattande zonen i de australiska alperna.
Vi fann att det över alla dessa skogstyper skedde en förändring i växtsamhällets sammansättning – både i den levande vegetationen och markens fröbank – med mer frekvent eld.
Om vi tittar på de levande växterna i underplanet har mer frekventa allvarliga bränder lett till en minskning av växtmångfalden på de lägsta och högsta höjderna.
Men den övergripande karaktären hos understory communities förändras också. Med mer eld sker en förskjutning mot gräsbevuxna och örtdominerade underbyggnader, särskilt på högre höjder – eftersom många buskarter inte klarar av frekvent eld.
Bergskägg (Acrothamnus hookeri) – en liten buske med vita blommor och köttig röd frukt – kännetecknande för de subalpina skogarnas underbebyggelse. En sådan art saknas nu på ofta brända platser.
I bergsskogar och skogar på lägre höjder, nådde buskarna som överlevde mer typiskt fortplantningsmognad snabbare, producerade frön som överlevde i jorden under lång tid och frön som grodde som svar på brand.
Box-leaf Bitter-pea (Daviesia buxifolia) är en av de buskar som har ökat med mer frekvent eld – och är vanlig i både den levande vegetationen och jordens fröbank.
Var och en av dessa anpassningar hjälper dessa växter att överleva när bränder blir vanligare.
Över alla skogstyper fann vi en minskning av mångfalden av jordfröbanken – vilket tyder på att den försäkringsroll som fröbanken spelar håller på att eroderas av frekventa bränder.
Denna erosion av buffringskapaciteten hos jordfröbankar pekar på ett ökat beroende av andra mekanismer för att upprätthålla växternas mångfald.
Dessa mekanismer – inklusive återspridning efter brand eller spridning på långa avstånd från områden skyddade från brand – gynnar vissa arter framför andra, vilket skapar en förändring i arterna som utgör underjordiska samhällen.
De australiensiska skogarnas föränderliga karaktär
Vår forskning visar att framväxande brandregimer driver in själva karaktären hos våra skogar – inte bara träden utan buskar, gräs, örter och markens fröbank – till ett nytt territorium.
Dessa förändringar i arter och mångfald bör inte bara vara ett bekymmer för botaniker.
När ekosystem domineras av nya eller olika sorters vegetation, får det konsekvenser för de djur som förlitar sig på den livsmiljön, och mer allmänt konsekvenser för dessa systems brandfarlighet – vilket kan leda till mer brand – vilket fortsätter att förvärra problemet.
Så hur kan vi hantera detta?
För närvarande, när områden med skog bränns av flera bränder, agerar regeringar ofta för att återså dessa områden med de trädarter som har gått förlorade. Detta fokuserar vanligtvis på arter som bergaska och alpin aska, som dödas av eld.
Vår forskning visar på ett möjligt behov av att bredda detta tillvägagångssätt.
Med mer frekventa bränder som förändrar sammansättningen av våra skogars underbebyggelse, kan vi behöva inkludera viktiga arter som står inför att brännas ur existens av frekvent eld.
Det här är ett stort restaureringsarbete, men ett vi inte bör skygga för.
Den största utmaningen är att samla tillräckligt med frö. Detta skulle kräva ett mångsidigt tillvägagångssätt, inklusive att skörda frö från det vilda samt att etablera fröodlingar för ett brett spektrum av arter.
En annan utmaning är problemets omfattning.
En nyligen genomförd studie på enbart alpina askskogar förutspådde att en genomsnittlig ökning på 110 hektar per år skulle brännas innan skogen var gammal nog att producera frö och föryngra.
Eftersom frekventa bränder urholkar mångfalden av underbebyggelse över flera skogstyper, är omfattningen av restaureringsutmaningen mycket större än nuvarande ansträngningar för att återställa någon enskild art med övervåningar.
Om vi vill att våra skogar ska vara motståndskraftiga mot framtida bränder måste vi vänja oss vid att ge dem en hjälpande hand på vägen.
Mer information: Sabine Kasel et al, Short-Interval, High Severity Wildfire uttar mångfalden av både befintlig vegetation och jordfröbankar i brandtoleranta eukalyptskogar, brand (2024). DOI:10.3390/fire7040148
Emily Duivenvoorden et al., korta, kraftiga skogsbränder orsakar minskningar av jordens fröbanksmångfald i bergsskogar i sydöstra Australien, Forest Ecology and Management (2023). DOI:10.1016/j.foreco.2023.121627
Journalinformation: Skogens ekologi och förvaltning
Tillhandahålls av University of Melbourne
