Skogarna i Yosemite National Park innehåller mer kol i dag än de gjorde för 120 år sedan trots att de brann i en allvarlig skogsbrand 2013, enligt ett team av forskare som leds av Penn State.

"Landvegetation över hela världen absorberar cirka 30 procent av den koldioxid som människor skapar varje år, sa Alan Taylor, professor i geografi och ekologi vid Penn State. "Det är en stor svamp när det gäller koldioxidabsorption, vilket hjälper till att kompensera en del av de ökningar som orsakas av fossilbränsleförbrukning. Det finns ett stort intresse för att tänka på skog i synnerhet som ett sätt att hjälpa till att minska mängden koldioxid i atmosfären."

Träd växer genom att absorbera och lagra kol genom fotosyntes. Kol utgör ungefär hälften av ett träds massa, men mängderna varierar beroende på art. Forskarna ville ta reda på hur förändringar i brandaktiviteten påverkade kollagringen vid Big Oak Flat, en gammal skog i Yosemite National Park som hade brunnit ofta i århundraden men som inte hade upplevt en skogsbrand under de senaste 100 åren på grund av federal policy som kräver total brandsläckning.

År 2002 mätte forskarna diametern på träden vid Big Oak Flat och beräknade hur mycket kol varje träd höll baserat på variabler som storlek och art. De kärnade också träd för att analysera tillväxten av ringar och kvantifierad död ved på skogsbotten. De använde dessa data för att rekonstruera skogen och beräkna hur mycket kol den lagrade 1899 före brandsläckning och under ett sekel utan skogsbränder, från 1899 till 2002.

"Vi jämförde våra resultat med inventeringsdata som den federala regeringen hade tagit runt 1911 för att bedöma virkesvolymen, sa Taylor, som även innehar en anställning i Earth and Environmental Systems Institute. "Vår rekonstruktionsmetod hade samma statistiska egenskaper när det gäller mängden träd som inventeringen gjorde, så det validerade vår trädringstrategi. Vi kunde spåra vad som hände under den 100-årsperioden, och sedan efter att den femte största branden i Kaliforniens historia brann över området."

Forskarna mätte om träd på platsen efter Rim Fire 2013, som brann mer än 250, 000 hektar. De publicerade sina resultat, som är bland de första att beräkna skogskol under en 100-årsperiod och efter en skogsbrand, i en ny upplaga av tidskriften Skogsekologi &förvaltning .

Forskarna fann att uteslutning av brand hade tillåtit kollagring att mer än fördubblas i parken, och träd som var större än tre fot i diameter lagrade mer än hälften av det kolet. Policyn tillät också massor av ytbränsle, som lövströ och kvistar, att stapla upp. Det mesta av kolet som släpptes ut under skogsbranden 2013 kom från dessa ytbränslen, enligt Taylor.

"Utanslutning från bränder har förmodligen tillåtit mycket kol att ackumuleras i västra USA, sa Lucas Harris, en postdoktor vid Penn State's Department of Geography. "Men på lång sikt är det inte en bra ekologisk eller kollagringsstrategi eftersom det avsevärt ökar risken för att skogen brinner upp och dödar alla träd."

Forskarna fann också att kollagring över forskningsplatsen var jämnt fördelad under åren innan brand uteslöts. Uteslutningspolicyn för brand, dock, uppmuntrade tillväxten av mindre brandtoleranta trädarter som föredrar skugga och blötare förhållanden. Dessa träd flyttade koncentrationen av skogskol till dalbottnar och områden med blötare jordar. Rim Fire brann mindre allvarligt i dessa områden och förstärkte den geografiska förändringen av lagring av kol i skogen.

"Att tänka på kollagring i termer av var den faktiskt är i landskapsskala är meningsfullt om du vill klara av kollagring i framtiden, ", sa Harris. "För en markförvaltare som tittar på var de kanske vill använda en föreskriven eld för att minska ytbränslen, eller där de kanske vill gå igenom och gallra skogen för att minska brandrisken, att ha detta rumsliga perspektiv kan vara riktigt värdefullt."

Andra studieförfattare inkluderar tidigare Penn Staters Andrew Scholl, Kent State University, och Amanda Young, University of Alaska; och Becky Estes, USDA Forest Service.