Antalet skogsbränder och mängden mark som de förbrukar i västra USA har ökat avsevärt sedan 1980-talet, en trend som ofta tillskrivs pågående klimatförändringar. Nu, ny forskning visar att bränder inte bara blir vanligare i västra USA utan det område som bränts med hög svårighetsgrad ökar också, en trend som kan leda till långsiktiga skogsförluster.

De nya rönen visar att varmare temperaturer och torrare förhållanden driver på en åttafaldig ökning av den årliga arean som bränts av höggradig eld i västra skogar från 1985-2017. Totalt, årlig yta som bränts av kraftiga skogsbränder – definierad som de som dödar mer än 95 % av träden – ökade med mer än 450, 000 hektar.

"Eftersom fler områden brinner med hög svårighetsgrad, sannolikheten för konvertering till olika skogstyper eller till och med till icke-skog ökar, sa Sean Parks, en forskningsekolog vid U.S. Forest Service Rocky Mountain Research Station och huvudförfattare till den nya studien. "På samma gång, klimatet efter brand gör det allt svårare för plantor att etablera sig och överleva, ytterligare minska möjligheten för skog att återgå till sitt tillstånd före brand."

Parks kommer att presentera resultaten på onsdag, 9 december på AGU:s höstmöte 2020. Resultaten publiceras även i AGU:s tidskrift Geofysiska forskningsbrev , som publicerar hög effekt, kortformatsrapporter med omedelbara implikationer som spänner över alla jord- och rymdvetenskaper.

Forskare har i flera år vetat att skogsbränder ökar i västra USA, sammanfallande med den senaste tidens långvariga torka och varmare temperaturer. Många västerländska stater, särskilt delar av Kalifornien, har genomgått flera fleråriga torka under de senaste fyra decennierna, ett faktum som forskare tillskriver förändringar i klimatet orsakade av människor. Dock, det är mindre tydligt hur brandens svårighetsgrad har förändrats under det senaste halvseklet.

I den nya studien, Parks och John Abatzoglou, en atmosfärsforskare vid University of California Merced, använde satellitbilder för att bedöma brändernas svårighetsgrad i fyra stora regioner i västra USA från 1985 till 2017. Istället för att analysera mängden bränd område varje år, de tittade istället på det brända området med hög svårighetsgrad, som är mer sannolikt att negativt påverka skogens ekosystem och mänsklig säkerhet och infrastruktur.

"Mängden yta som bränts under ett givet år är ett ofullständigt mått för att bedöma brandpåverkan, ", sade Parks. "Det var en betydande mängd eld i västra USA före den euro-amerikanska koloniseringen, men den branden hade sannolikt inte de extrema effekter som vi ser nu."

Nyttiga bränder

Skogsbränder var historiskt sett en vanlig komponent i många skogsekosystem, särskilt i torra områden som får lite eller sporadisk nederbörd. Eld var en så vanlig företeelse i vissa regioner att många trädarter – särskilt vissa arter av tall – utvecklade egenskaper som gör att de inte bara kan överleva bränder utan också underlätta deras antändning.

I Kaliforniens bergiga sluttningar, till exempel, ponderosa tallar, socker tallar och jätte sequoia sport tjock bark som håller den levande vävnaden under isolerad från extrem värme. Vissa trädslag tappar också grenarna som växer närmast marken, som annars kan tillåta bränder att klättra upp i taket.

Arter som tallar är så beroende av eld att deras frön inte kan spridas effektivt förrän en eldsvåda smälter den hartsartade beläggningen som omger deras kottar. Och den smala, nålliknande löv på tallar torkar ut snabbare än de breda lövbladen på lövträd, vilket gör dem till utmärkt tändning.

Haken är att dessa träd har utvecklats för att klara av frekventa, lågintensiva bränder. Under en allvarlig brand, även de mest välanpassade växterna kan ge efter för dödligheten. Om för många träd dör, skogens återväxt kan hindras av bristen på livskraftiga frön.

"Skog som bränts med hög svårighetsgrad bär de största ekologiska effekterna av en brand, sa Philip Dennison, en brandforskare vid University of Utah som inte var knuten till studien. "Det här är de områden som kommer att ta längst tid att återhämta sig, och på många ställen har den återhämtningen ifrågasatts på grund av högre temperaturer och torka."

En studie från 2019 författad av Parks fann att upp till 15 % av skogarna mellan bergen i västra USA riskerar att försvinna. I torra områden, såsom sydvästra USA, den siffran ökar till 30 % om man antar att bränder brinner under extremt väder.

När västra Nordamerika fortsätter att slingra sig ur det lastliknande greppet av torka och ökande temperaturer, forskarna förväntar sig att allvarliga bränder kommer att bli ännu vanligare.

"Ett hemmeddelande är att brandens svårighetsgrad är förhöjd under varmare och torrare år i västra USA, och vi förväntar oss att klimatförändringarna kommer att resultera i ännu varmare och torrare år i framtiden, " sa Parks.