Pollen- og træundersøgelseskort. Kredit:Marc Abrams, Penn State
Indfødte amerikaners brug af ild til at styre vegetation i det, der nu er det østlige USA, var mere dybtgående end tidligere antaget, ifølge en forsker i Penn State, der fastslog, at ændringer i skovens sammensætning i regionen var forårsaget mere af arealanvendelse end klimaændringer.
"Jeg tror, at indianere var fremragende vegetationsforvaltere, og vi kan lære meget af dem om, hvordan man bedst forvalter skovene i USA, sagde Marc Abrams, professor i skovøkologi og fysiologi ved Højskolen for Jordbrugsvidenskab. "Indianere vidste, at for at regenerere plantearter, som de ville have til mad, og at fodre vildt, de stolede på, de havde brug for at brænde skovens undergrund regelmæssigt."
I løbet af de sidste 2, 000 år mindst, ifølge Abrams – som i tre årtier har studeret tidligere og nuværende kvaliteter af østlige amerikanske skove – resulterede hyppige og udbredte menneskeskabte brande i overvægten af brandtilpassede træarter. Og i tiden siden afbrændingen er blevet indskrænket, skovene ændrer sig, med arter som eg, hickory og fyr taber terræn.
"Debatten om, hvorvidt skovens sammensætning i høj grad har været bestemt af arealanvendelse eller klima, fortsætter, men en ny undersøgelse tyder kraftigt på, at menneskeskabt brand har været den største drivkraft bag skovændringer i øst, " sagde Abrams. "Det er vigtigt at vide, fordi klimaforandringerne tager en stadig større del af den videnskabelige indsats."
Men dette fænomen gælder ikke for andre regioner, Abrams bemærkede. I det vestlige USA, for eksempel, klimaforandringerne har været meget mere udtalte end i østen. Den region har fået meget mere opvarmning og meget mere tørke, forklarede han.
"Her i Østen, vi har haft en lille stigning i nedbør, der har forbedret opvarmningen, " sagde Abrams.
For at lære driverne bag skovændringer, forskere brugte en ny tilgang, analysere både pollen- og trækuls fossile optegnelser sammen med trætællingsundersøgelser for at sammenligne historisk og moderne træsammensætning i skovene i det østlige Nordamerika. De så på syv skovtyper i de nordlige og centrale regioner i det østlige USA. Disse skovtyper omfatter to distinkte floristiske zoner - nåletræ-nordlig hårdttræ og sub-boreal mod nord, og egefyr mod syd.
Forskerne fandt ud af, at i de nordligste skove, Nuværende pollen- og træundersøgelsesdata afslørede betydelige fald i bøg, fyrretræ, hemlock og lærk, og stigninger i ahorn, poppel, aske, eg og gran. I skovene mod syd, både vidnetræer og pollenregistreringer pegede på historisk dominans af eg og fyrretræer, med fald i eg og kastanje og stigninger i ahorn og birk, baseret på nutidige data.
"Moderne skove er domineret af træarter, der i stigende grad er køligt tilpassede, skygge-tolerant, tørke-intolerante pyrofober - træer, der reduceres, når de udsættes for gentagne skovbrændinger, " sagde Abrams. "Arter som eg er i vid udstrækning fremmet af lavt til moderat niveau skovbrande. Desuden, denne ændring i skovens sammensætning gør østlige skove mere sårbare over for fremtidig brand og tørke."
Forskere inkluderede også menneskelige befolkningsdata for regionen, går tilbage 2, 000 år, for at styrke deres resultater, som for nylig blev offentliggjort i Annals of Forest Science . Efter hundreder af år med ret stabile brandniveauer forårsaget af et relativt lavt antal indfødte amerikanere i regionen, de melder, den mest markante eskalering i afbrænding fulgte den dramatiske stigning i den menneskelige befolkning i forbindelse med europæisk bosættelse før det tidlige 20. århundrede. I øvrigt, det ser ud til, at et lavt antal indfødte amerikanere var i stand til at brænde store områder af det østlige USA og gjorde det gentagne gange.
Efter 1940, de fandt, brandbekæmpelse var en økologisk transformerende begivenhed i alle skove.
"Vores analyse identificerer flere tilfælde, hvor brand- og vegetationsændringer sandsynligvis var drevet af ændringer i den menneskelige befolkning og arealanvendelse ud over dem, der forventes fra klima alene, " sagde Abrams. "Efter at Smokey Bear kom på scenen, branden blev for det meste lukket i hele USA, og vi har betalt en stor pris for det i form af skovændringer. Vi gik fra en moderat mængde brand til for meget brand til næsten nul brand - og vi er nødt til at komme tilbage til den mellemting med hensyn til vores vegetationsforvaltning."