Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Risiko for skovbrande i Californien er ikke længere koblet til vinternedbør

Carr-branden nær Redding, Californien den 26. juli 2018. Ilden brændte i sidste ende 229, 651 hektar. Otte mennesker døde og 1, 614 bygninger brændte. Kredit:Copyright 2018 Eric Knapp

Våde vintre forudser ikke længere mulig lindring fra alvorlige naturbrande for Californien, ifølge en ny undersøgelse fra et internationalt hold, der omfatter en videnskabsmand fra University of Arizona.

Fra 1600 til 1903, positionen af ​​jetstrømmen i det nordlige Stillehav over Californien var forbundet med mængden af ​​vinternedbør og sværhedsgraden af ​​den efterfølgende naturbrandsæson, holdet fandt. Våde vintre bragt af jetstrømmen blev efterfulgt af lav naturbrandaktivitet, og tørre vintre blev generelt efterfulgt af højere naturbrandaktivitet.

Efter 1904, forbindelsen mellem vinterfugtighed bragt af jetstrømmen fra december til februar og sværhedsgraden af ​​naturbrandsæsonen svækket. Den svækkede forbindelse mellem nedbør og naturbrande svarer til begyndelsen af ​​en brandbekæmpelsespolitik på amerikanske føderale lande, holdet rapporterer i 4. marts-udgaven af Proceedings of the National Academy of Sciences .

Forbindelsen forsvandt helt efter 1977.

Nu, brændstofopbygning fra årtiers brandbekæmpelse i det 20. århundrede plus stigende temperaturer fra klimaændringer betyder, at ethvert år kan have store brande, uanset hvor våd den foregående vinter, skriver holdet.

"Fugttilgængeligheden over Californien er stadig stærkt forbundet med jetstrømmens position, men ild er ikke længere, " sagde medforfatter Valerie Trouet, en lektor i dendrokronologi ved University of Arizona Laboratory of Tree-Ring Research.

Fundet overraskede Trouet.

"Jeg forventede ikke, at der ikke ville være nogen sammenhæng mellem jetstrømsdynamik og brand i det 20. århundrede. Jeg forventede, at det måske ville være svagere end før, men ikke at forsvinde helt." sagde Trouet.

Californiens våde vinter 2016-2017 er et godt eksempel, hun sagde. Den vinter blev efterfulgt af mange store brande i 2017, herunder Tubbs-branden i oktober og Thomas-branden i december. Fireogtyve mennesker døde og 6, 699 strukturer brændte i disse to brande, ifølge California Department of Forestry and Fire.

"Det er hverken klimaændringer eller historisk brandhåndtering - det er virkelig en kombination af de to, der skaber en perfekt storm for katastrofale brande i Californien, " sagde Trouet.

North Pacific Jet (NPJ) rejser mod øst med variable vindhastigheder og retninger mod Californien i en højde på omkring 11 kilometer over havets overflade. Vindenes styrke og position får betydning i forhold til mængden og intensiteten af ​​fugt jetstrømmen afgiver. Denne grafik repræsenterer en vintergennemsnitlig adgangsvej til Californien, der kunne producere en meget våd, lavbrandsæson i staten. Kredit:NOAA NCEI

At rekonstruere Californiens brand- og fugtmønstre og positionen af ​​jetstrømmen i det nordlige Stillehav i de sidste 400 år, forskerne kombinerede instrumentelle og historiske registreringer af temperatur, nedbør og brande med de naturlige arkiver for klima og brande gemt i træringe, der går tilbage i tiden i århundreder.

Hovedforfatter Eugene R. Wahl fra National Oceanic and Atmospheric Administration sagde:"Den metode, vi brugte til at bestemme de gennemsnitlige vinterjetstrømforhold, er et reelt fremskridt. Sammenholdt med uafhængige nedbørs- og brandregistreringer, dette er en state-of-the-art kobling af palæoklima og palæøkologi."

Undersøgelsen er den første, der viser den tætte sammenhæng mellem vinternedbør i Californien og jetstrømmens position tilbage til år 1571, sagde Trouet. Undersøgelsen er også den første til at undersøge forholdet mellem tidligere vinternedbør, positionen af ​​jetstrømmen og tidligere brandaktivitet, der strækker sig tilbage til 1600, hun sagde.

Avisen af ​​Wahl, Trouet og to medforfattere er, "Jet Stream Dynamics, Hydroklima, and Fire in California:1600 CE to Present." Finansieringsoplysninger findes i slutningen af ​​denne udgivelse.

I første omgang, Wahl og medforfatter Eduardo Zorita fra Helmholz-Zentrum Geesthacht i Tyskland arbejdede uafhængigt af Trouet og medforfatter Alan Taylor.

Som en del af et større projekt for at udvide globale rekonstruktioner af temperatur, nedbør og atmosfærisk cirkulation længere ind i fortiden, Wahl og Zorita var ved at finde ud af, hvordan jetstrømmen fra det nordlige Stillehav påvirkede nedbøren i Californien i århundreder. Wahl, en palæoklimatolog ved NOAAs nationale centre for miljøinformation i Boulder, Colorado, var medleder for den nordamerikanske del af det større projekt.

En brandmand fra US Forest Service bruger en dryplygte til at tænde en foreskrevet forbrænding med lav sværhedsgrad for at reducere brændstofbelastningen i en blandet nåleskov i Goosenest Adaptive Management Area i det nordlige Californien. Kredit:C.N. Skinner/USFS

Trouet og Taylor fra Penn State i University Park, Pennsylvania, havde allerede rekonstrueret Californiens brandhistorie tilbage til 1600, og Trouet havde rekonstrueret adfærden af ​​den nordatlantiske jetstrøm tilbage til 1725.

Efter Wahl hørte Trouet holde en præsentation om sin nordatlantiske jetstrømforskning, de fire videnskabsmænd gik sammen for at se, om der var sammenhænge mellem tidligere opførsel af jetstrømmen i det nordlige Stillehav og Californiens brand- og nedbørshistorie.

"Når jetstrømmen er placeret over Californien, det er som en brandslange - det bringer storme og fugt direkte over Californien, " sagde Trouet. "Det, vi ser efter 1900, er, at positionen af ​​jetstrømmen stadig er en vigtig drivkraft for fugt til Californien - den bringer fugt til Californien, når den er i den rigtige position - men der er en afbrydelse med ild."

Sandsynligheden for, at hvert år kan blive et år med høj brand, vil være en væsentlig samfundsmæssig udfordring, sagde Taylor.

"Ild bliver ikke påvirket af fugt længere? Det er overraskende. Det bliver et problem for folk, for brandmænd, for samfundet, " sagde han. "Det eneste vi kan kontrollere er brændstoffer, så det tyder på, at vi tager det meget alvorligt.

"De sidste tre år kan være en varsel om ting, der kommer, " sagde han. "Mellem 1600 og 1903 var der ikke et eneste tilfælde af et år med høj nedbør kombineret med et år med høj brand, som det skete i 2017."

Forskerholdets næste skridt er at udvide denne forskning for at se, hvordan jetstrømsmønstrene svarer til ild i andre typer skovbevoksede økosystemer længere mod nord.