• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Forskare försöker göra Kaliforniens skogar mer brandtåliga

    Kredit:CC0 Public Domain

    För det otränade ögat, den skuriga sluttningen utanför Wentworth Springs Road i Eldorado National Forest ser ut som vilken annan del av Sierra Nevada som helst. Tuftad i inhemska buskar och fläckad av mörka tallstubbar, det är en del av en 30, 000 tunnland mark som avskogades 2014, när kungens eld slet genom 17 miles av kanjonen på mindre än sex timmar.

    Men Dana Walsh kan se vad som är unikt. En nyligen söndagsmorgon, USDA Forest Service-skogsmästaren böjde sig över en vit flagga som satts fast i marken för att markera en knappt synlig planta. När hon pekar på andra till synes kamouflerade barnbarrträd i närheten, det som börjar dyka upp är ett subtilt mönster som hon kallar klusterplantering.

    "Det är svårt att urskilja om du inte vet att leta efter det, " sa hon. "Men när du ser ett träd, då kan du se de fem eller sex planterade nära den. Då finns det ingenting. Sedan är det ytterligare fem eller sex. Då finns det ingenting."

    Dessa små träd placerades här under Walshs övervakning tidigare i år, som en del av en pågående återplantering av cirka 8, 000 hektar av det massiva King Fire-ärret. Hon designade det här området för att efterlikna luckorna i rensad vegetation som decennier ofta, Låg allvarlig brand - en naturlig del av Sierra Nevadas ekosystem - skulle skapas i en mer mogen skog. Ny vetenskap tyder på att skapa mer av det där fläckiga, samlad mosaik i Kaliforniens skogar kan göra dem mer motståndskraftiga mot skogsbränder.

    "Vi vet att ett av problemen bakom Kaliforniens förbränning av skogar är de ökade bränslena från år av brandbekämpning, sa Malcolm North, en forskningsekolog vid Forest Service's Pacific Southwest Research Station och professor i skogsekologi vid University of California, Davis, hänvisar till den täta igenväxning som är ett resultat av att snabbt släcka skogsbränder. "Men vi har också lärt oss att det rumsliga mönstret hos träd visar sig göra stor skillnad också."

    Men att replikera det organiska mönstret är ett relativt nytt sätt att sköta dessa skogsmarker, och det krockar med en långvarig norm att plantera träd individuellt, med jämna mellanrum, för att maximera tillväxten. Den modellen – ibland kallad plantageskogsbruk – används fortfarande av många utövare inom skogsvården och på privata marker. Och även om det inte är ett helt främmande koncept att plantera träd i grupper, vissa ser klustring som kontraproduktivt.

    "Det strider mot viss grundläggande fysiologi och dynamik där träd tävlar mot varandra, sa Ramiro Rojas, biträdande regional skogsodlare för Forest Service i Kalifornien. "Det är sannolikt inte till fördel för att växa träd snabbt och snabbt."

    Detta är mer än en filosofisk debatt:senast den 6 juni, skogsbränder i Kalifornien hade redan bränt nästan dubbelt så mycket areal sedan januari som de hade under samma period 2020. Med staten som bereder sig på ännu en brutal säsong i nivå med de rekordstora 4,2 miljoner hektar som brann 2020, Guvernör Gavin Newsom har föreslagit en oöverträffad budget på 2 miljarder dollar för att minska skogsbränder. Mycket av det är tänkt att gallra ut skogar och skära luckor i vegetationen där lågor kan kontrolleras, samt att öka resurserna för släckningspersonalen.

    Det finns också minst 100 miljoner dollar för skogshälsoprojekt, inklusive återplantering av skog. Under nästa år, en kommitté under den statliga Forest Management Task Force kommer att formulera en plan som riktar sig till brända områden och beskriver bästa praxis för att återställa skogarna till ett friskare tillstånd. När klimatförändringarna vrider upp ratten vid intensiva skogsbränder, Craig Thomas, en mångårig miljöaktivist som leder Fire Restoration Group, en ideell organisation som förespråkar användning av föreskriven eld, oroar sig för att statsledare inte kommer att lyssna på den senaste vetenskapen och istället gynna äldre, snabbare metoder.

    "Ska vi tilldela denna finansiering till metoder som i princip upprepar misslyckanden från det förflutna, eller ska vi ta in den bästa tillgängliga vetenskapen och vetenskapsmännen och göra vad de rekommenderar?" sa han. "När det kommer till brand, vi är på fel sida av naturen."

    I årtusenden, frekvent, Låg allvarliga bränder brann över hela Sierras, rensa ut lågt liggande buskar och skapa ett lapptäcke av mestadels äldre träd i klumpar och klasar.

    Det verkar ha skapat en god cykel, där skogar formade av eld kunde stå upp mot eld. I en artikel från 2020 i Ecology Letters, forskare (inklusive North of the Pacific Southwest Research Station) studerade satellitdata från mer än 1, 000 skogsbränder som brann i Kaliforniens skogar mellan 1984 och 2018, och hittade det där spottier, mer varierade vegetationsmönster var kopplade till större överlevnad. En litteraturöversikt 2019 i Forest Ecology and Management by North, Walsh och mer än 20 andra forskare och utövare grävde i varför detta mönster fungerar:Det bryter upp trädkronan, såväl som buskar, gräs och annat potentiellt skogsbrandbränsle på marken, så att när en eld slår igenom, fläckar av skogen brinner upp, men andra delar lämnas intakta.

    "Det förändrar hur eld beter sig i landskapet, så att variationsmönster blir självförstärkande, sa North.

    Kluster kan också hjälpa träd att dra nytta av underjordiska vattenresurser så att de bättre tål torka, han sa.

    Men den gamla, rutnätsliknande modell – importerad till USA via urgamla tyska metoder för att plantera grödor på kalhuggen skogsmark – har dominerat i Sierras sedan 1940-talet. Ett århundrade av undertryckande av skogsbränder, trots deras ekologiska fördelar, har lett till att skogarna växer igen och förtätas, leder till en ond cirkel som nyligen accelererats av klimatförändringarna.

    "Där vi en gång brukade ha ofta låga bränder, nu har vi fler bränder med en benägenhet för mer allvarlighet, sa Ryan Tompkins, en skogs- och naturresursrådgivare för University of Californias kooperativa förlängningsprogram och en tidigare mångårig skogsarbetare som också har praktiserat klusterplanteringsmetoden.

    Kontrasterande satellitbilder av Eldorado National Forest, som en gång producerade 195 miljoner skivfot timmer om året, och Yosemite National Park, som sköts som vildmark och har behandlats med kontrollerade brännskador sedan 1970-talet, visar skillnaden:den förra är mycket tätare, med många träd som följer symmetriska linjer, i vissa områden som påminner om cornrows på en gård i Mellanvästern. Det senare är mer ett lapptäcke, varvat med ängar och stora kala ytor.

    Att hantera Kaliforniens dyrbara naturresurser har väckt intensiv debatt tidigare. På 1990-talet miljöpartister, timmerföretag, och skogstjänsten förde utdragna juridiska strider och till och med några fysiska konfrontationer om skyddade arter som fläckugglan. Nu, Norths ekologiska forskning och Walshs arbete möts av skepsis och motstånd från några mångåriga skogsbrukare.

    För en, det är en stor avvikelse från sättet de har gjort sitt arbete. Sidor på sida har skrivits och publicerats i akademiska tidskrifter, tekniska rapporter, och träindustriguider om hur träd ska planteras:mestadels, jämnt och isär. Även om klusterplantering kan vara lämpligt i vissa miljöer, årtionden av praktik har bekräftat en grundläggande tumregel, sa Rojas, skogsvårdsvårdaren.

    "Bevis är vår erfarenhet:Om du planterar träd nära varandra, de växer inte lika bra, " sa han. "Du får bara en chans att få det rätt när du är där ute, och att riskera ditt enda skott på något du inte har sett gjort förut är oroande."

    Andra säger att det gapiga mönstret minskar potentialen för kolbindning. Bill Stewart, en skogsspecialist vid University of California, Berkeleys kooperativa förlängningsprogram, anser att staten bör sträva efter att fokusera på att maximera antalet läktare i marken, låta träd växa och lagra mer kol, tunna sedan ut dem när de är mogna om andra mönster önskas. Han ser inte varför kluster skulle vara en fördel, kallar det en mindre än kritisk fråga om utseende.

    "Vi måste gå vidare från rätt estetik, ", sa han. "Att hantera klimatförändringarna är det främsta målet, så det är viktigt att plantera skogar som binder kol varje år och låter oss ersätta mer cement och stål."

    Men problemet med tanken att fler träd innebär mer kolbindning, North sa, är att klimatförändringar och skogsbränder kanske inte gör det möjligt för lika många att växa upp och överleva i framtiden. Med begränsade resurser, samla plantor på platser där vatten sannolikt kommer att vara tillgängligt på lång sikt, med stora klyftor mellan dem, kan vara den mer klimatsmarta idén att prova.

    "När jag håller föredrag om detta, Jag försöker fråga, är det skada att prova det här på några ställen och se hur det fungerar?" sa han. "Och det imponerar på mig att jag kan få väldigt få människor som är villiga att prova det. Men hur lär man sig då?"

    Jamahl Butler, skogsvårdens tillförordnade biträdande direktör för ekosystemförvaltning i Kalifornien, sa att byrån använder många typer av planteringsmetoder, och att oenighet är vanlig. "Det är ingen svår vetenskap där det finns ett sätt att göra saker, " sa han. "Vi anpassar oss när vi får reda på nya saker."

    Patrick Wright, direktör för guvernörens skogsförvaltningsgrupp, sade att frågan om hur man ska mönstra skogbevuxna områden kommer att hanteras i samråd med myndighetens tjänstemän, skogsbrukare, och vetenskapsmän. Men det första steget för att bygga en plan för skogens motståndskraft kommer att vara att bestämma vilka områden som överhuvudtaget bör återplanteras, med tanke på den enorma omfattningen av tunnland som bränts de senaste åren.

    Walsh, som nyligen startade en ny tjänst på Forest Service som arbetar med privata markägare i Kalifornien, säger att hon hoppas kunna delta i dessa diskussioner på statlig nivå. Hon ser sitt klusterplanteringsarbete som ett verktyg – hon använder också metoden med jämna avstånd – och ett av många sätt som skogsbrukare bör testa nya idéer på när en värmande planet omformar skogarna.

    "Vi måste fortsätta experimentera, ", sa hon. "Jag ser det som en del av vårt ansvar att se till att dessa skogar överlever."

    ©2021 Bloomberg L.P.
    Distribueras av Tribune Content Agency, LLC




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com