Området som bränts av skogsbränder varje år i västra USA har ökat med mer än 300 procent under de senaste tre decennierna, och mycket av denna ökning beror på uppvärmning orsakad av människor. Varmare luft håller mer fukt, och den törstiga luften suger detta från växter, träd, och jord, lämnar skogsvegetation och markskräp torrare och lättare att antända. Framtida klimatförändringar, åtföljd av värmande temperaturer och ökad torrhet, förväntas fortsätta denna trend, och kommer sannolikt att förvärra och intensifiera skogsbränder i områden där bränsle är rikligt.

Park Williams, en forskarprofessor i Lamont-Doherty Earth Observatory och en 2016 Center for Climate and Life Fellow, studerar klimatologi, torka, och skogsbränder. Han har fått en $641, 000 anslag från Zegar Family Foundation som han kommer att använda för att öka förståelsen för det förflutna och framtida beteendet vid skogsbränder. Hans mål är att skapa ett verktyg som hjälper forskare att förstå varför skogsbränder i västra amerikanska stater har förändrats under det senaste århundradet, hur de kan utvecklas i framtiden, och hur människor mest effektivt kan svara på dem.

Williams kommer att sammanställa observationer av tiotusentals bränder under de senaste 30 till 40 åren och var de brann över västra USA. Han kommer att relatera dessa till klimatdataset om var människor bor, och vilken växtlighet som växer var. Slutprodukten blir ett datorprogram som kan projicera hur dessa variabler påverkar sannolikheten för stora bränder och som kommer att försöka simulera hur vegetationen reagerar på brand.

"Det här är viktigt eftersom det efter en brand är mindre växtlighet än det var innan, ", sa Williams. "Detta betyder att sannolikheten för en efterföljande brand minskar ett tag. Och brandsannolikheten blir inte hög igen förrän vegetationen är tät i det området igen. Att modellera den processen är väldigt svårt men det är väldigt viktigt eftersom vi
skulle vilja förstå varför det har gått som det har gjort tidigare,
och det är troligt att förändringarna i vegetationstäcket har varit viktiga."

Williams tror att USA har fört en ohållbar brandhanteringspolitik de senaste 100 åren, bekämpa bränder närhelst de uppstår så hårt som möjligt. Detta har gjort det möjligt för växtlighet att samlas på många platser där bränder kan ha tunnat ut den, lämnar ett större överflöd av skogstäcke som potentiellt kan brinna. Han anser att detta tillvägagångssätt består trots erkännandet att det inte fungerar eftersom vi inte har en bättre strategi ännu.

"Det här verktyget kommer att tillåta oss att utforska olika framtider, sa Williams. "I en hypotetisk framtid, vi fortsätter att bekämpa bränder lika hårt som vi har gjort under det senaste århundradet. I en annan hypotetisk framtid, vi bekämpar inte bränder alls. I slutändan kommer vi förmodligen att välja något mellan dessa två ytterligheter."

Genom att tillhandahålla olika scenarier för olika platser i en rumslig skala på hundra mil, det nya verktyget kan visa varför olika politiska strategier baserade på plats kan resultera i olika resultat, gör det möjligt för ledare att göra mer informerade, hållbara brandhanteringsbeslut speciellt anpassade för lokala förhållanden.

Att skapa verktyget är nästa logiska steg i forskningen Williams gjorde som en av de första mottagarna av ett stipendium från Center for Climate and Life vid Columbia University. Det stödet gjorde det möjligt för honom att undersöka det allmänna sambandet mellan skogsbränder och klimatvariationer i västra USA. Han fann starka samband mellan temperatur och mängden skogsbrandsyta i hela regionen.

I akademin, Sådana kreativa tvärvetenskapliga vetenskapliga projekt är ofta mindre benägna att erhålla traditionell forskningsfinansiering.

"Wildfire är en integration av klimatvetenskap, ekosystemvetenskap, samhällskunskap, och statsvetenskap, ", sade Williams. "Det är mycket svårt att få finansiering genom vanliga statliga bidrag. Center for Climate and Life är fantastiskt eftersom det verkligen främjar tvärvetenskaplig vetenskap och finansierar arbete där ju mer bredd det finns, desto bättre."

Han förväntar sig att hans nya verktyg så småningom kommer att kunna producera säsongsbetonade prognoser för sannolikheter för skogsbränder. Till exempel, "Vår modell skulle kunna användas under senvåren för att uppskatta sannolikheten för en stor skogsbrand i östra Cascades of Washington under den kommande sommaren, sa Williams.

Den informationen kan vara till hjälp för markförvaltare och ägare som överväger förebyggande underhållsåtgärder som föreskrivna brännskador eller skogsgallring. Det kan också öka allmänhetens medvetenhet om risken för skogsbränder och få människor att underhålla sina gårdar eller planera hur de ska evakuera i händelse av en brand. "Informationen kan vara användbar för att vägleda beslutsfattande på många olika skalor från den enskilda familjen till delstatsregeringen, sa Williams.

I sista hand, han hoppas att lärdomarna från hans forskning kommer att bidra till att bygga regionala brandmodeller för andra delar av världen. Williams tänker sig en dag då det kommer att finnas ett "pussel" av regionala brandmodeller för olika länder som ger en bättre känsla för hur skogsbränder kommer att bete sig i framtiden.

Denna berättelse publiceras på nytt med tillstånd av Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.