Under det senaste året har de globala medierna varit fulla av rapporter om katastrofala bränder i Kalifornien, Medelhavet, Chile och på andra håll. En föreslagen orsak till ökningar av katastrofala skogsbränder har varit klimatförändringar som orsakas av människor. Högre temperaturer, torrare väder och blåsigare förhållanden ökar alla effekter av bränder.

Även om klimatförändringarna verkligen ökar risken för skogsbränder, vår forskning visar att ett annat sätt att människor kan ändra eldmönster är genom att introducera brandfarliga växter till nya miljöer.

Plantager av mycket brandfarliga exotiska arter, som tallar och eukalypts, förmodligen bidragit till att driva de senaste katastrofala bränderna i Portugal och i Chile. I torra regioner, som delar av USA:s sydväst, introduktionen av exotiska gräs har förvandlat buskar, som bränder ökar i svårighetsgrad.

Invasiva växter och eld

Hur förändrar invasiva växter brandmönster? Vi brände artblandningar (aka "mixed grill") på vår växtgrill för att ta reda på det.

Invasiva växter är ansvariga för att ändra mönster för brandaktivitet i många ekosystem runt om i världen. Särskilt, invasiva arter kan leda till hetare och oftare bränder.

Invasiva växter kan också minska brandfrekvensen och brandintensiteten, men det finns färre exempel på att detta inträffar över hela världen.

Ett av de viktigaste sätten som brandfarliga invasiva växter kan ha långvariga effekter på ett ekosystem kommer från positiva brand-vegetationsåterkopplingar. Sådana återkopplingar kan uppstå när ett brandfarligt ogräs invaderar ett mindre brandbenäget ekosystem. Genom att ändra tillgängligt bränsle gör inkräktaren bränder mer sannolika och ofta hetare.

Om den invaderande arten har egenskaper som gör att den kan utkonkurrera inhemska arter efter en brand, då kommer det att ytterligare dominera ekosystemet. Sådana egenskaper inkluderar tjock bark, förmågan att återproutera efter brand, eller frön som överlever bränning. Denna invasion kommer sannolikt att leda till fler bränder, ändra artens sammansättning och funktion i ekosystemet i en "eld föder eld" -cykel. Extrema exempel på denna dynamik är där brandfarliga gräs eller buskar invaderar skog, vilket leder till förlust av skogens ekosystem.

Blandade grillar

Vi ville förstå hur invasiva växter interagerar med andra arter när de bränns i kombination. För att utforska de mekanismer som ligger till grund för sådana återkopplingar, vi undersökte hur invasiva växter kan förändra en elds natur när de bränns tillsammans med inhemska arter.

Vi samlade 70 cm skott av fyra globalt invasiva arter (av både hög och låg brandfarlighet) och brände dem i parvisa kombinationer med infödda träd och buskar från Nya Zeeland för att avgöra vilka egenskaper hos en brand som kan tillskrivas de invasiva växterna.

Vi fann att den totala brandfarligheten till stor del drivs av de mest brandfarliga arterna i blandningen, visar hur mycket brandfarligt ogräs kan sätta igång brand-vegetationsåterkopplingar.

Vi konstaterade att en större skillnad i brandfarlighet mellan de två arterna ledde till ett större inflytande av de mer brandfarliga arterna på den totala brandfarligheten. Detta resultat tyder på ogräs som är mycket mer brandfarligt än det invaderade samhället kan ha större inverkan på brandmönster.

Viktigt, vi visade också att den mycket brandfarliga artens inflytande var oberoende av dess biomassa, vilket betyder mycket brandfarligt ogräs kan påverka brännbarheten i samhället även vid låga mängder.

När vi tittade närmare på de olika komponenterna i brandfarlighet (brännbarhet, antändbarhet, förbrukbarhet och hållbarhet) fann vi några viktiga nyanser i våra resultat.

Medan den maximala temperaturen som uppnåddes i våra brännskador (brännbarhet) och antändningshastigheten (antändbarhet) båda påverkades mest av de mer brandfarliga arterna, förbrukbarhet (mängden bränd biomassa) och hållbarhet (hur länge elden brinner) påverkades lika mycket av både de mer brandfarliga och mindre brandfarliga arterna.

Kortfattat, mer brandfarligt ogräs kommer att få en eld att antändas snabbare och brinna hetare.

Dock, mindre brandfarliga arter kan minska varaktigheten av en brand jämfört med när en mer brandfarlig art bränns ensam. Dessa resultat kan ha viktiga ekologiska konsekvenser, eftersom ju längre en eld brinner desto mer sannolikt är det att döda växter:anläggningar med låg brandfarlighet kan minska denna påverkan.

Hantera ogräs för att minska brandpåverkan

Även låga mängder av mycket brandfarligt invasivt ogräs kan sätta igång positiva brand-vegetationsåterkopplingar som leder till drastiska förändringar av ekosystemen. Om detta resultat håller när våra skottskaliga experiment upprepas med hjälp av fältförsök, då bör markförvaltare arbeta snabbt för att ta bort även små angrepp av mycket brandfarliga arter, t ex gorse (Ulex europaeus) och taggig hakea (Hakea sericea).

Omvänt, rollen för anläggningar med låg brandfarlighet vid släckning av bränder stöder vidare förslaget att strategisk plantering av sådana arter över landskapet som "gröna eldbrytningar" kan vara ett användbart verktyg för brandhantering.

Hur som helst, vår "mixed grill" -studie belyser ytterligare exotiska växters roll när det gäller att elda hetare bränder.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.