Om du skulle besöka Great Basin och Colorado Plateau för tusen år sedan, du skulle finna förhållanden anmärkningsvärt bekanta för närvarande. Klimatet var varmt, men torrare än idag. Det fanns stora populationer av ursprungsbefolkningar som kallas Fremont, en som jagade och odlade grödor i området. Med liknande klimat och måttlig mänsklig aktivitet, du kan förvänta dig att se de typer av skogsbränder som nu är vanliga i den amerikanska västern:sällsynta, gigantisk och förödande. Men du skulle ha fel.

I en ny studie ledd av University of Utah, forskare fann att Fremont använde små, frekventa bränder, en praxis som kallas kulturell bränning, vilket minskade risken för storskalig skogsbränder i bergsmiljöer på Fisksjöplatån – även under perioder av mer extrem och långdragen torka än idag.

Forskarna jämförde sjösediment, trädringdata och arkeologiska bevis för att rekonstruera en 1, 200 historia av eld, klimat, och mänsklig aktivitet på Fish Lake Plateau, en höghöjdsskog i centrala Utah i USA. De fann att frekventa bränder inträffade mellan år 900 och 1400, en period av intensiv jordbruksverksamhet i regionen. Förhistoriska eldstäder och pollen bevarade i sjösediment visar att ätbara växtarter dominerade landskapet under denna period, vilket indikerar att folk i Fremont utövade kulturell bränning för att stödja ätliga vilda växter, inklusive solrosor, och andra grödor. Storjordbruket upphörde efter år 1400. Jägare och födosökare, förfäder till Ute och Paiute, fortsatte att brinna, om än mer sällan än under odlingsperioden. Efter att européer gjorde kulturell bränning olaglig, ekosystemet återgick till att domineras av en tjock skog av träd.

"När du har människor som brinner ofta, de minskar mängden ytbränsle som finns i landskapet. Det gör det mycket svårare för en blixteld att nå upp till taket och bränna ner hela skogen, sa Vachel Carter, postdoktoral forskningsassistent vid U och huvudförfattare till studien. "Nu har vi en miljö som domineras av träd i en mycket torr miljö, vilket är de bästa förutsättningarna för megabränder. Är detta ett resultat av klimatförändringar? Definitivt. Men i fallet vid Fish Lake, det kan också hänföras till bristande kulturell bränning."

Under årtusenden genom nutiden, Ursprungsbefolkningen över hela Nordamerika har använt kulturell bränning för att driva vilt, underlätta resor, rensa växtlighet för åkrar och förbättra återväxten av ätbara växter. Europeiska bosättare förbjöd metoden till förmån för brandsläckning, strategin som har dominerat skogsbruket sedan 1900-talets början.

"Över hela Nordamerika, människor har alltid modifierat brandregimer för att gynna sig själva och sina familjer, sa Brian Codding, docent i antropologi vid U och senior författare till tidningen. "Kulturell bränning är något som måste beaktas när man pratar om hur man sköter skogar, precis som i Fish Lake National Forest."

Tidningen publicerades den 14 april, 2021 i tidskriften Nature Kommunikation Jord och miljö.

Det krävs en by

Studien är den första i regionen som kombinerar träkol, pollen, trädring och arkeologiska platsdata tillsammans för att bedöma mänsklig påverkan på förhistoriska skogsbränder. De många disciplinerna gjorde det möjligt för forskarna att skapa kopplingar som annars skulle ha varit omöjliga.

"Det här visar oss verkligen något som annars är osynligt, ", sa Codding. "Folk har försökt titta på mänsklig påverkan på brandregimer överallt, och det är riktigt svårt. Eftersom förändringarna kan vara riktigt subtila, eller så är våra register helt enkelt inte tillräckligt finkorniga för att registrera de typer av förändringar som kan avslöja det."

Kollegor från Utah State University och Brigham Young University bidrog med trädringdata som dokumenterar hur klimatet har förändrats över tiden. Tjocka ringar betyder att trädet växte snabbt, indikerar att det fanns mer fukt tillgänglig. Smala ringar representerar ett långsamt tillväxtår på grund av mindre fukt, en signatur som kan registrera perioder av torka. För denna studie, de fastställde en klimatologisk tidslinje för Fish Lake-området.

Carter analyserade innehållet i forntida sediment för att rekonstruera tidigare världar. Detritus från närmiljön blåser över sjön och lägger sig på botten, bygga upp lager allt eftersom. Varje lager ger en ögonblicksbild av hur det omgivande området var vid en viss tidpunkt. Hon använde träkol som en proxy för brandöverflöd – mer träkol betyder mer frekvent eld – och analyserade pollenkorn för att avgöra vilka växtarter som dominerade och jämförde hur de förändrades under de senaste 1, 200 år.

Codding och kollegor räknade antalet platser som var ockuperade, använda radiokoldatum på föremål som hittats på bostäder för att fastställa när människor var där. De använde också matrester i eldstäder för att fastställa vilka typer av mat människor åt. De analyserade platser i dagens Sevier County, området runt och inklusive Fish Lake, Ute- och Paiute-stammarnas fädernesland.

"Från eldstaden som finns vid Fish Lake, vi fick en indikation på vad folk åt, och när de åt det. Vi visste att de åt mat i solrosfamiljen, gräsfamiljen, och familjen sedge, alla dessa växter som inte naturligt dominerar en höghöjdsskog, " sa Carter. "Jag räknade pollen från de arterna i sedimentkärnorna och, säker nog, när Fremont var närvarande, samma växtarter fanns i mycket större mängder än när Fremont var frånvarande."

"Det här stycket drar verkligen samman studien för att länka hur människor som bor i det här området, vid högre densiteter, faktiskt modifierade miljön för att öka de resurser som var tillgängliga för dem, sa Codding.

Kulturell bränning för Pando

I Utah, många skogar skulle kunna dra nytta av frekventa, mindre bränder för att minska risken för skogsbränder. En av de mest akuta är kanske i Fish Lake National Forest som vaktar Pando, en ställning på 47, 000 aspträdkloner och den mest massiva organismen på jorden. Pando har suttit vid södra änden av Fish Lake i tusentals år, åtminstone – vissa säger att organismen är en miljon år gammal. På senare år har den älskade lunden har krympt. Låg allvarliga bränder kan hjälpa Pando, och andra Utah-skogar, hålla sig frisk.

"Bränsle i Fish Lake-landskapet är på det högsta som de har varit under de senaste 1, 200 år. Klimatet är mycket varmare än det var tidigare. Våra torka har inte varit så intensiva som vi har sett tidigare, men de är på väg, ” sade Carter. ”Fremont skapade sannolikt långvariga arv på Fish Lake Plateau genom sin kulturella bränning. Går vidare, 'bra eld, som föreskriven eld, kommer att behövas för att minska risken för skogsbränder."