• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    När varmare och torrare betyder mer, men så småningom färre, skogsbränder

    Alla skogsbränder över cirka 12 hektar stora från 1984-2019. Rött indikerar bränder från 2010-2019. Kredit:Jeremy Littell

    Det finns gott om bevis för att klimatförändringar, både ökad temperatur och minskad nederbörd, gör skogsbränder värre i västra USA. Förhållandet mellan klimat och skogsbrand verkar uppenbart och universellt:varmare + torrare =mer och värre skogsbrand.

    Ändå gör mångfalden av vilda områden i västra USA att inte alla ekosystem svarar på samma sätt på ett varmare och torrare klimat. Att förstå hur och varför klimatförändringar har olika effekter på skogsbränder är avgörande för en effektiv förvaltning av våra naturområden.

    Varför reagerar områden olika?

    I likhet med lägereldar, skogsbränder kräver bränsle för att brinna:delar av träd och buskar, bladen, kvistar och grenar. Torkat gräs, för, kommer att funka. Tillväxten av denna vegetation beror på vatten, och vattentillgången beror på klimatet.

    Hur varmt och torrt klimatet är i ett område påverkar mängden bränsle som är tillgängligt att elda och styrkan i sambandet mellan skogsbrand och klimat. Ekologer som vi räknar ut hur nära relaterat skogsbrandsområdet är till hur varmt och torrt det är under sommaren, och vi har funnit att förhållandet verkligen varierar.

    Områden som är historiskt svala och blöta har mycket bränsle, men bränslet måste vara tillräckligt torrt för att brinna, så sambandet i dessa områden mellan skogsbrand och klimat är mycket starkt. Områden som är historiskt varma och torra har mindre bränsle, ofta inte tillräckligt med bränsle för en stor löpeld även om det är väldigt torrt.

    Låt oss överväga en ytterlighet. Sonoranöknen i Arizona är ihållande varm och torr, och vegetationen är sparsam. Sommarens torrhet, vad vi kallar "sommarvattenunderskottet, " kontrollerar inte omfattningen och svårighetsgraden av skogsbränder. Sommaren är nästan alltid varm och torr nog att brinna, och hur mycket det brinner beror på mängden bränsle. Oavsett hur mycket varmare och torrare klimatet blir, skogsbranden kommer inte att öka om inte mer bränsle dyker upp i landskapet. Tyvärr, exotiska gräs som är anpassade till skogsbränder invaderar stora delar av sydvästra USA, inklusive Sonoranöknen, ge det extra bränslet.

    Genomsnittligt växtkol mätt i kilogram kol per kvadratmeter. Kredit:Diagram:The Conversation/CC-BY-ND Källa:MC Kennedy et al, 2021 Få uppgifterna

    I den andra ytterligheten finns bergsskogar, som Yellowstone National Park och det omgivande området, som har riklig vegetation och bränsle och är svalare och blötare. Där, mängden mark som brinner är starkt relaterad till sommarens vattenunderskott. Varmare och torrare somrar kommer sannolikt att öka aktiviteten vid skogsbränder.

    Hur är det med områden mellan dessa två ytterligheter?

    Där varmare och torrare så småningom kan innebära mindre eld

    I Kalifornien, skogsbränder i de torra skogarna i Sierra Nevada kontrolleras delvis av sommarens vattenbrist. Ett tag, varmare och torrare somrar kommer sannolikt att öka mängden mark som bränns varje år.

    Vi körde datorsimuleringar av interaktioner mellan klimat, växttillväxt och löpeld för ett område i Sierra Nevada. Under det första decenniet av simuleringarna, en första explosion av stora områden som brann varje år. Denna första puls av löpeld brände mer område i ett scenario med ökad torka och temperatur än i det historiska klimatet, precis som vi ser under de senaste extrema brandsäsongerna i Sierra Nevada.

    Över tid, dock, klimatförändringar kommer att förändra hur växter växer. Ihållande varmare och torrare klimat under decennier kommer att öka antalet döda och döende träd och minska nytillväxt. Så småningom är mindre bränsle tillgängligt att bränna när de döda träden bryts ner och färre levande ersätter dem.

    Samma datorsimuleringar visar att den initiala pulsen av skogsbränder tar bort mycket tät vegetation, och efterföljande bränder blir mindre jämfört med bränder under historiska klimatförhållanden och med ökad torka och temperatur. Vidare, eftersom varmare och torrare förhållanden så småningom kan leda till mindre bränsleutveckling, det markbrandområde som bränts under 60 år kan vara mindre med ökad torka och temperatur än i det historiska klimatet.

    Mindre skogsbränder på grund av klimatförändringar kan låta som goda nyheter, men hur det uppstår är inte nödvändigtvis ett önskvärt resultat för dessa skogar. I simuleringarna, minskad skogsbrand är en konsekvens av extrem vattenbegränsning som resulterar i minskad skogsbiomassa. Det innebär mindre trädtillväxt och fler döende träd som så småningom resulterar i en tunnare och mindre produktiv skog. Om klimatet förändras tillräckligt, träden kan till och med ersättas av buskar, som har sin egen unika relation mellan klimat och skogsbrand.

    Kredit:Diagram:The Conversation/CC-BY-ND Källa:Kennedy et al., 2021

    Problemet med att snabbt släcka varje brand

    Mänskliga handlingar, i synnerhet att släcka varje brand, har förändrat hur torra skogar brinner.

    Vissa bränder startas av blixten, men urbefolkningar brände landskapet ofta, minska bränslen, så spridningen och intensiteten av efterföljande skogsbränder var mer begränsad. Efter den europeiska koloniseringen, USA:s regering ägnade mer än ett sekel åt att aktivt undertrycka skogsbränder. Som ett resultat, många skogar blev kvävda av överskottsbränsle. Även utan klimatförändringar, överskott av bränsle ökar risken för skogsbränder.

    Effekten av brandsläckningen på nuvarande risker för skogsbränder kan också variera från region till region.

    I svalare och blötare områden, klimatförändringar kan ha en starkare effekt på skogsbränder än brandsläckning. Dessa är områden med naturligt rikligt med bränsle och starka samband mellan klimat och skogsbrand. I torrare system, där bränslena var historiskt låga och hade begränsad spridning av skogsbränder, Undertryckande under det senaste århundradet kan ha en starkare effekt på den nuvarande risken för skogsbränder än i fuktigare områden. Det är viktigt att tänka på klimatförändringarna, regionala särdrag och markförvaltning, som alla påverkar de bränslen som finns att elda i en löpeld.

    Vad ska man göra mot skogsbrand

    Det finns ingen enskild lösning på den ökande aktiviteten i skogsbränder och sjunkande hälsa i skogarna.

    Skogsbränder nära Yosemite National Park, Kalifornien, 2000-2019. Den största är 2013 års Rim Fire. Kredit:MTBS

    Den globala lösningen skulle vara att bromsa och så småningom vända klimatförändringarna. Mer lokalt, kombinera föreskrivna bränder, som avsiktligt sätts i relativt milda väderförhållanden, med mekanisk borttagning av små träd och markbränsle är det bästa sättet att förhindra mer allvarliga skogsbränder.

    Att öka användningen av föreskriven eld eller tillåta skogsbränder att brinna under säkra förhållanden kan återställa vissa skogar för att bli mer motståndskraftiga - de som har överskott av bränsle från brandbekämpning - och minska riskerna som västra USA ser nu. Tidigare skogsbränder kan begränsa spridningen av nya skogsbränder genom att minska mängden vegetation och bränsle som är tillgängligt att bränna.

    Under de senaste fem åren, skogsbränder i USA brände i genomsnitt 7,8 miljoner hektar årligen, som kostar i genomsnitt 2,4 miljarder USD per år att bekämpa.

    Skötsel av skogar inför hotet från större, allvarligare skogsbränder i ett värmande klimat utgör en enorm utmaning för brandchefer, med tanke på kostnaderna för behandlingar och de miljontals hektar som skulle kunna dra nytta av dem. Mycket vildmark är fortfarande redo att brinna, och förstå det invecklade förhållandet mellan klimat, bränslen och löpeld kan hjälpa chefer att prioritera områden där mer eld kommer att vara fördelaktigt och områden där olika tillvägagångssätt kan vara att föredra.

    Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com