Forskere arbejder for at mindske brandfaren i Santa Fe Watershed

Forskere ved University New Mexico arbejder på at hjælpe med at mindske brandfaren i Santa Fe vandskel ved at bruge to scenarier, der involverer udtynding og udførelse af foreskrevne forbrændinger. Under begge scenarier, forekomsten af ​​standererstattende brand blev reduceret.

Bygger fra arbejde udført af Greater Santa Fe Fireshed Coalition, en gruppe bestående af by, stat, føderale og stammeregeringsenheder, Lektor Matthew Hurteau i UNM Institut for Biologi og hans team i Earth Systems Ecology Lab, bygget en model til at simulere virkningerne af forskellige skovforvaltningshandlinger for området, der omfatter og omgiver Santa Fe kommunale vandskel, med det formål at mindske risikoen for højsvære naturbrande. Santa Fe Fireshed Coalition forsynede forskerholdet med et sæt implementerede, planlagt, og potentielle behandlinger for at reducere risikoen for naturbrande med høj alvorlighed.

Forskningen med titlen, "Optimering af skovforvaltning stabiliserer kulstof under forventet klima og skovbrande, " blev offentliggjort i Journal of Geophysical Research—Biogeosciences , og er delvist finansieret af det amerikanske landbrugsministerium, NIFA og New Mexico Chapter af The Nature Conservancy.

Koalitionens behandlinger var primært fokuseret på Ponderosa fyrreskov og nogle tørre, blandet nåletræ. Forskerne besluttede, at givet ildens naturlige rolle i dette tørre blandede nåletræ, de ville vurdere virkningerne af at inkludere denne skovtype i en behandlingsplan. De udviklede et scenarie, der omfattede udvælgelse af behandlingssteder baseret på risikoen for brand af høj alvor, som involverer tildeling af udtyndingsbehandlinger til områder med størst chance for at brænde under kraftig naturbrand. Dette optimerede scenarie omfattede også behandling af resten af ​​Ponderosa-fyren og den tørre blandede nåleskov med foreskrevet afbrænding, hvilket kan reducere det område, der kræver udtynding væsentligt. Gruppen modellerede koalitionens behandlinger i det prioriterede scenarie, og kørte den risikobaserede behandlingsplacering i det optimerede scenarie.

Forskerne sammenlignede disse simuleringer med et scenarie uden ledelse, som udelukkede udtynding og foreskrevet forbrænding, at bestemme, hvordan de forskellige forvaltningsscenarier ændrer risikoen for højsvære naturbrande, og hvordan de ændrede kulstoftab under forventede klimaændringer og mere alvorligt brandvejr.

"Vi søgte at bestemme, hvordan ledelsen ville påvirke naturbrands adfærd og kulstofdynamik for to forskellige scenarier under projekterede klimamodeller for et kommunalt vandskel i Sangre de Cristo-bjergene i New Mexico, " sagde Hurteau. "Vi kørte et sæt simuleringer ved hjælp af deres behandlingssteder og omfattede alle disse overvejelser - implementeret, planlagt og potentielt. Derefter kørte vi et sæt simuleringer uden nogen ledelsesaktivitet overhovedet og brugte det til at identificere steder, der havde den største chance for at brænde under voldsom naturbrand."

Under begge scenarier, forekomsten af ​​standererstattende brand blev reduceret. Imidlertid, den yderligere udtynding implementeret i det prioriterede scenarie forårsagede større kulstoftab i starten af ​​simuleringerne, sammenlignet med det optimerede scenarie. Kulstoffordelene ved det optimerede scenarie opstod tidligere i simuleringerne og fortsatte, selvom brandvejret blev mere alvorligt med skiftende klima.

Skove leverer en bred vifte af økosystemtjenester, herunder klimaregulering, som er afhængige af økosystemets struktur og funktion. Naturbrande påvirker skovens bidrag til klimaregulering ved at frigive kulstof til atmosfæren gennem forbrænding og ved at dræbe træer, hvilket reducerer mængden af ​​kulstof, der fjernes fra atmosfæren. Typisk, forvaltningsplaner for at reducere risikoen for branderstattende standpladser involverer udtynding af små træer og foreskrevet afbrænding, begge dele reducerer mængden af ​​kulstof, der er lagret i skoven.

I skove, der historisk har oplevet hyppig brand, Brandudelukkelse har ændret skovstrukturen og øget risikoen for ukarakteristiske naturbrande på grund af øget trætæthed og mængden af ​​biomasse, der er tilgængelig til at brænde. Klimaændringer forværrer dette problem, fordi højere temperaturer udtørrer brændstoffer og vegetation hurtigere hvert år. Disse funktioner fortsætter med at gøre skovene mere og mere brændbare.

Hurteau og hans kolleger fandt ud af, at det optimerede scenarie lagrede mere kulstof, fordi 54 procent mindre område i vandskellet blev tyndet ud. Dette reducerede kulstoftabet fra forvaltningen og halverede den tid, det tog kulstoflagringen i vandskellet at overgå den i scenariet uden forvaltning.

"Vi sammenlignede ikke kun, hvor meget behandlinger påvirkede hyppigheden af ​​brand med høj alvorlighed i landskabet eller mængden af ​​brand med høj alvorlighed, men så også hvad dette betød i forhold til kulstofemissioner fra systemet og også kulstoftab fra behandling, og hvor meget område der skal behandles under begge disse sager, " sagde Hurteau. "Punchline til begge scenarier er faldet i risikoen for højsvær brand i forhold til manglende ledelse. Imidlertid, det optimerede scenarie gør det til en lavere kulstofomkostning på grund af reduktionen på 54 procent i det areal, der behandles ved udtynding.

"For at få det samme resultat med hensyn til at reducere højsværhedsbrand, vi var nødt til at øge arealet, der blev behandlet med foreskrevne ild på landskabet under det optimerede scenarie. Det optimerede scenarie øgede det område, der blev behandlet med den foreskrevne forbrænding, med omkring 27 procent."

Med hensyn til omtrentligt involveret areal, Hurteau sagde under det prioriterede scenarie, at det ville involvere afbrænding af omkring 4, 000 acres om året, mens det under det optimerede scenarie ville være omkring 4, 800 hektar om året, men med øget kulstoflagret. Med hensyn til emissioner, den prioriterede landskabs- eller landskabsbehandlingsplanlægning, som koalitionen kom med, krævede, at der skulle tyndes meget mere areal ud. Typisk, udtynding af et større område medfører ekstra økonomiske omkostninger.

Hurteau bemærkede forudgående omkostninger i form af kulstof - mængden af ​​kulstof, der fjernes fra systemet, er meget højere i det prioriterede scenarie, fordi et større område bliver tyndet ud. Han forklarede, at der er en økonomisk omkostning ved at tynde træer, fordi de pågældende små træer reelt ikke har en markedsværdi. For at sætte det involverede område i yderligere perspektiv, Santa Fe Fireshed er cirka 173 kvadrat miles, mens Albuquerque-metroområdet er omkring 189 kvadratkilometer.

"I bund og grund, ved at have lavere forhåndsreduktioner i mængden af ​​udtynding, den gæld, som skoven skal dække af kulstoftabet på grund af behandlinger, er betydeligt lavere end under det prioriterede scenarie, " sagde Hurteau. "Informering af ledelse baseret på risiko hjælper med at opbygge tilpasningsevne til skiftende klima og opretholder klimareguleringsfordelene ved skovene. Optimering af forvaltningen kan reducere brandrisikoen i høj grad og øge afbødningen af ​​klimaændringer ved at stabilisere skovens kulstof.

"Imidlertid, i begge ledelsesscenarier, opretholdelse af kulstofstabilitet under skiftende klima og stadig mere alvorligt brandvejr var betinget af den regelmæssige anvendelse af foreskrevne brand med returintervaller, der er i overensstemmelse med historiske brandregimer."