Bränder som flammar genom gränssnittet mellan vilda land och städer (WUI) blir allt vanligare runt om i världen, en trend som sannolikt kommer att fortsätta under åtminstone de kommande två decennierna, visar ny forskning.
Forskargruppen, ledd av forskare vid U.S. National Science Foundation National Center for Atmospheric Research (NSF NCAR), använde satellitobservationer och maskininlärningsteknik för att producera en unik databas med WUI-områden och bränder över hela världen, som går tillbaka ungefär två decennier.
Det totala antalet bränder i världen har minskat, liksom den totala ytan som bränts.
Forskarna fann dock att andelen globala bränder som inträffar i WUI-områden ökade med cirka 23 % från 2005 till 2020. Ännu mer signifikant, det globala området som brändes av WUI-bränder under samma tid ökade med cirka 35 % som en bråkdel av alla brända områden.
Forskningen fann att WUI-områden expanderar över hela världen, särskilt i snabbt urbaniserande regioner i Afrika. När nybyggda byggnader flyttar in i områden med vild växtlighet ökar risken för bränder. Tidningen fokuserade inte på klimatförändringarnas roll, även om författarna sa att databasen kan hjälpa forskare att bättre fingeravtrycka klimatförändringarnas roll i bränder.
WUI-områden definieras generellt som den plats där urban markanvändning och vildmarksvegetation kommer i kontakt eller blandas. Bränder i sådana områden är särskilt farliga, både för att de äventyrar ett stort antal människor och strukturer och för att de, genom att bränna tillverkat material istället för vegetation, avger mycket mer gifter än skogs- och gräsbränder.
"Vildland-urban gränssnittsbränder är ett stort problem för många människor i USA och globalt, och genom denna studie vet vi nu att de har ökat under de senaste åren och kommer sannolikt att fortsätta göra det i framtiden", säger NSF NCAR-forskaren Wenfu Tang , huvudförfattaren till den nya tidningen. "Detta är viktigt som ett första steg för att titta på utsläpp från dessa bränder och deras effekter på människors hälsa."
Studien publicerades i Environmental Research Letters .
WUI-bränder har orsakat katastrofal förstörelse de senaste åren, ibland bränt ner tusentals byggnader och dödat 100 eller fler människor. Speciellt destruktiva bränder inkluderar 2009 års svarta lördagsbränder i Australien, som gjorde att 173 dödades, och Pedrosa Grande-branden 2017 i Portugal, som dödade 66 människor. Förra årets Lahaina-brand på Hawaii var den dödligaste i USA på mer än ett sekel, och dödade 100 människor och förstörde mer än 2 200 byggnader.
För att förstå mer om trender i WUI-bränder vände Tang och hennes kollegor till en global högupplöst karta över WUI-bränder 2020, som hade skapats av Franz Schug från University of Wisconsin-Madison. De analyserade också data om jordens yta från NASA:s Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) satellitinstrument.
Genom att tillämpa maskininlärningstekniker på kartan och satellitdata kvantifierade de förhållandet mellan bränder och sådana variabler som marktäcke och befolkningstäthet. De använde sedan dessa kvantitativa relationer för att skapa en global databas över WUI-områden och WUI-bränder, som går tillbaka 20 år med en upplösning på 9 kilometer (5,6 miles).
Forskarna bekräftade framgångsrikt databasens riktighet genom att jämföra den med oberoende WUI-datauppsättningar som tidigare utvecklats under några år inom samma tidsperiod, inklusive för det kontinentala USA och globalt.
Vid analysen av den nya databasen fann forskarna att WUI-områden har vuxit på alla befolkade kontinenter med 24 % från 2001 till 2020, med den största ökningen i Afrika.
Till stor del som ett resultat har bränder i WUI-områden också blivit vanligare. Sedan 2005 har de ökat från 3,5 % till 4,3 % av alla bränder. I Nordamerika är WUI-andelen av alla bränder ännu högre (upp till 9 %), med WUI-bränder under 2015-2020 som blev särskilt stora och mer destruktiva.
"Detta är den första kartan i sitt slag som gör det möjligt för oss att titta på hur WUI-bränder har utvecklats globalt under de senaste två decennierna", säger NSF NCAR-forskaren Cenlin He, medförfattare till studien. "Det visar att WUI-bränderna har ökat på alla befolkade kontinenter."
Även när WUI flammar upp som ett större hot, noterade forskarna att bränderna totalt sett har minskat. Sedan 2005 har det totala antalet bränder över hela världen minskat med 10 %, och mängden brända områden minskat med 22 %, enligt satellitobservationer som analyserats i deras forskning.
Tang och hennes kollegor vände sig sedan mot framtiden. De integrerade WUI-databasen med den NSF NCAR-baserade Community Earth System Model, som simulerar globalt klimat och bränder, för att fastställa de troliga trenderna i WUI-bränder fram till 2030 och 2040.
Om WUI-områden fortsätter att expandera och växthusgaser fortsätter att släppas ut i hög takt, fann de att WUI-andelen av brända områden över hela världen sannolikt kommer att öka med cirka 2,6-3,2 % till 2040. Bilden kan dock förändras något beroende på förändringar i WUI-områden och växthusgasutsläpp under olika framtidsscenarier, enligt deras analys.
"Denna studie är ett viktigt steg i att kvantifiera WUI-bränder och hur de förändras över hela världen," sa Tang. "Eftersom WUI-områden snabbt expanderar och WUI-bränder blir vanligare, är det viktigt att förstå interaktionen mellan WUI-bränder och mänskliga aktiviteter samt effekterna av bränderna på luftkvalitet, människors hälsa och miljön."
Mer information: Wenfu Tang et al, Global expansion av vildmark-urban interface (WUI) och WUI-bränder:insikter från en flerårig världsomspännande enhetlig databas (WUWUI), Environmental Research Letters (2024). DOI:10.1088/1748-9326/ad31da
Journalinformation: Miljöforskningsbrev
Tillhandahålls av National Center for Atmospheric Research
