Skogsbränder gör att snön smälter tidigare under säsongen, en trend som inträffar i västra USA som kan påverka vattenförsörjningen och utlösa ännu fler bränder, enligt en ny studie av ett team av forskare vid Portland State University (PSU), Desert Research Institute (DRI), och University of Nevada, Reno.

Det är en cykel som bara kommer att förvärras när frekvensen, varaktighet, och svårighetsgraden av skogsbränder ökar med ett varmare och torrare klimat.

Studien, publicerad 2 maj i tidskriften Naturkommunikation , ger ny insikt om omfattningen och varaktigheten av skogsbrandsstörningar på kritiska snövattenresurser.

Forskare fann att mer än 11 ​​procent av alla skogar i väst för närvarande upplever tidigare snösmältning och snö försvinner till följd av bränder.

Teamet använde state-of-the-art laboratoriemätningar av snöprover, tagen i DRI:s Ultra-Trace Ice Core Analytical Laboratory i Reno, Nevada, samt strålningsöverföring och geospatial modellering för att utvärdera effekterna av skogsbränder på snö i mer än ett decennium efter en brand. De fann att snön inte bara smälte i genomsnitt fem dagar tidigare efter en brand än tidigare över hela väst, men den accelererade tidpunkten för snösmältningen fortsatte i så många som 15 år.

"Denna brandeffekt på tidigare snösmältning är utbredd över väst och är bestående i minst ett decennium efter brand, " sa Kelly Gleason, huvudförfattaren och biträdande professor i miljövetenskap och miljöledning vid PSU:s College of Liberal Arts and Sciences.

Gleason, som utförde forskningen som postdoktor vid Desert Research Institute, och hennes team anför två skäl till den tidigare snösmältningen.

Först, skuggan från trädkronan tas bort av en brand, låta mer solljus träffa snön. För det andra och ännu viktigare, sotet – även känt som svart kol – och det förkolnade träet, bark och skräp som lämnats kvar från en brand gör snön mörkare och sänker dess reflektionsförmåga. Resultatet är som skillnaden mellan att bära en svart t-shirt en solig dag istället för en vit.

Under de senaste 20 åren, det har skett en fyrfaldig ökning av mängden energi som absorberas av snöpackning på grund av bränder i väst.

"Snö är vanligtvis mycket reflekterande, det är därför det ser vitt ut, men bara en liten förändring i albedo eller reflektionsförmåga hos snöytan kan ha en djupgående inverkan på mängden solenergi som absorberas av snöpackningen, " sa medförfattaren Joe McConnell, en forskningsprofessor i hydrologi och chef för Ultra-Trace Ice Core Analytical Laboratory vid DRI. "Denna solenergi är en nyckelfaktor som driver snösmältning."

För västerländska stater som är beroende av snöpackning och dess avrinning till lokala bäckar och reservoarer för vatten, tidig snösmältning kan vara ett stort problem.

"Mängden snöpackning och tidpunkten för snösmältningen är de dominerande drivkrafterna för hur mycket vatten det finns och när det vattnet är tillgängligt nedströms, ", sa Gleason. "Timingen är viktig för skogar, fisk, och hur vi fördelar reservoardrift; på vintern, vi tenderar att kontrollera för översvämningar, på sommaren vi försöker hålla det tillbaka. "

Tidig snösmältning kommer sannolikt också att underblåsa större och allvarligare bränder över väst, sa Gleason.

"Snön smälter redan tidigare på grund av klimatförändringarna, " sa hon. "När det smälter tidigare, det orsakar större och mer långvariga bränder i landskapet. Dessa bränder har sedan en återkoppling till själva snön, kör en ännu tidigare snösmältning, vilket då orsakar fler bränder. Det är en ond cirkel."

Gleason kommer att fortsätta att bygga vidare på denna forskning i sitt labb vid PSU. Hon är inne på det första året av ett anslag från NASA som kommer att titta på skogsbrändernas effekter på snöalbedo, eller hur mycket solljusenergi dess yta reflekterar tillbaka till atmosfären.