Uden den nordamerikanske monsun, Det bliver sværere at tøjle skovbrande

Den nordamerikanske monsun har dikteret længden af ​​skovbrandsæsonen i århundreder i grænseregionen mellem USA og Mexico, ifølge ny University of Arizona forskning, der kan informere landforvaltning midt i globale klimaændringer.

Men dette år var alt andet end normalt. Monsunsæsonen 2020 var den næsttørreste nogensinde, og mange højt profilerede skovbrande fejede hen over Sonoran-ørkenen og de omkringliggende himmeløer. At standse alvorlige brande kan kun blive sværere, da klimaændringer gør monsunstorme mindre hyppige og mere ekstreme, siger forfatterne til en ny undersøgelse offentliggjort i International Journal of Wildland Fire .

USA kan muligvis lære af Mexicos strategi for håndtering af naturbrande, siger forskerne.

"Disse store brandår er resultatet af mange faktorer, men brandvejr og sæsonbetinget klima tegner sig meget i billedet. I tilfælde af (Tucson's) Bighorn Fire (denne sommer), for eksempel, vi havde en kombination af usædvanligt varmt vejr, lav luftfugtighed og kraftig vind. Når monsunen er forsinket, det betyder, at brandsæsonen varer længere, giver brande mere tid til at brænde, " sagde studie medforfatter Don Falk, professor på Natur- og Miljøskolen.

"Det er velkendt, at det, der virkelig får os igennem maj og juni i Arizona, er vinterregn og snepose. Det tilføjer fugt til systemet, " sagde hovedstudieforfatter Alexis Arizpe, som var forskningsspecialist og kandidatstuderende i UArizona i Laboratory of Tree-Ring Research, da han lavede forskningen. "Starten på brandsæsonen styres af vinterregn, men monsunen styrer enden på den. Den fysiske nedbør begrænser brand med afdøde temperaturer, øget fugtighed og jordfugtighed. "

Arizpe, som nu er tekniker ved Gregor Mendel Institute of Molecular Plant Biology i Wien, Østrig, og hans kolleger analyserede mønstre af udbredte brandår, der går mere end 400 år tilbage ved hjælp af træringprøver udtaget fra sky-øens bjergkæder-isolerede bjergtoppe, der er økologisk forskellige fra de omkringliggende dale-i det sydlige Arizona og det nordlige Mexico.

"Realistisk set der er kun én faktor, der kan give dig samtidige store brande på flere himmeløer, og det er klima, " sagde Falk. "Vi forstår nu, at himmeløens bioregion har et karakteristisk 'monsunbrandregime', der er forskelligt fra alle andre steder."

Connie Woodhouse, en Regents Professor i School of Geography, Udvikling og miljø, og Tom Swetnam, Regents professor emeritus i dendrokronologi, var også medforfattere på undersøgelsen.

Forskere har lært om monsunens rolle i regulering af naturbrande fra registreringer af tidligere brande, men de havde ikke evnen til at vurdere det over lange perioder, sagde Falk. Det ændrede sig for nylig, da tidligere studerende Daniel Griffin, kandidatstuderende ved Laboratory of Tree-Ring Research, nu på fakultetet ved University of Minnesota, kompilerede den første nogensinde træring-rekord, der drillede monsunregn fra vinterregn.

Da teamet sorterede interaktionerne mellem vinter og regnvejr på monsun og naturbrande, interessante relationer opstod.

"Når det er vådt på begge sæsoner, du får aldrig en stor brand, "Sagde Falk." Når det er vådt om vinteren og tørt i monsunen, du ser ild af og til. Når det er tørt om vinteren, men en god monsun, nu og da får du nogle store brande. Men den virkelige handling er, når det er tørt i begge sæsoner. Tænk på det som, hvor lang tid brande skal brænde."

Også, kraftig vinternedbør fremmer brændstofopbygning. Når en våd vinter efterfølges af et særligt tørt år, der er meget opbygget brændstof, såsom tørt græs, der er klar til lynnedslag eller vildfarne gnister.

Et andet mønster dukkede op i dataene:Stort, højbrande brænder oftere i USA end i Mexico. Dette skyldes hovedsageligt forskelle i arealforvaltning, sagde Arizpe. I mange områder af Mexico, traditionel jordforvaltningspraksis fortsætter. Dette inkluderer sæsonbestemt afgræsning kombineret med lokal foreskrevet afbrænding for at forny græsarealer, tillader brande med lav sværhedsgrad at brænde naturligt, som de har gjort i århundreder.

I modsætning, i de sidste 100 år, U.S. Forest Service har fokuseret stærkt på brandbekæmpelse, hvilket betyder, at brande er slukket så hurtigt som muligt. Som resultat, brændstoffer ophobes, levere brændstof til mere alvorlige brande senere, Sagde Falk. I øjeblikket, næsten halvdelen af ​​US Forest Service's budget finansierer brandbekæmpelse. Som resultat, USA havde ikke oplevet mange ødelæggende naturbrande, før tørken i det 21. århundrede producerede ubegrænset brændstof til nogle af de største naturbrande, regionen nogensinde har set.

"Ironisk, vores investering betaler sig i form af gigantiske brande, der truer vores skove, "Sagde Falk.

Ved at bruge træring-registret, holdet fandt ud af, at i århundreder lavintensive naturbrande arret, men dræbte ikke træer cirka hvert 10. år. Denne naturlige proces er sund for det regionale økosystem. Små brande, der holder sig lave til jorden, rydder dødt løv op på skovbunden og gør det til næringsrig aske, hvorfra nye planter kan vokse.

Større, mere destruktive brande forårsager offentligt oprør, der udløser en cyklus, der forværrer problemet, Sagde Falk. Brandbekæmpelse taktik tillader brændstoffer at ophobes. Mere brændstof betyder flere meget ødelæggende brande og mere offentligt ramaskrig. Som resultat, politiske beslutningstagere hælder flere penge i undertrykkelse for at beskytte menneskelige aktiver som byer og elledninger.

Så stort, ødelæggende brande gør meget mere end artræer. Brande med høj sværhedsgrad kan efterlade store landskaber med beskadigede jordarter og få levende træer. Det kan tage årtier eller endda århundreder for økosystemet at komme sig, som kan være skadelig for indfødte arter. I mellemtiden, erosioner og jordskred kan forekomme.

Forskere i klimaændringer forudser, at regionen kun vil blive varmere og tørrere, efterhånden som klimaændringerne skrider frem, resulterer i mere almindelige og ødelæggende naturbrande, sagde Christopher Castro, lektor i hydrologi og atmosfæriske videnskaber, der ikke var involveret i forskningen.

Castro bruger klimamodeller til at forudsige fremtidige monsuner. Hans forskning viser, at monsunstorme vil blive mere intense, men mindre hyppige. Dette kan muligvis også forsinke afslutningen af ​​naturbrandsæsonen.

"Det hele er dårligt set fra et naturbrandperspektiv, " han sagde.

Mexico, på den anden side, har ladet brande naturligt gå deres gang i forhold til USA. Som et resultat heraf, de har relativt mere naturlige og mindre ødelæggende naturbrandmønstre, selvom der også er opstået store brande der, sagde Falk.

"Ser frem til, vi er nødt til at acceptere den nye virkelighed, at brandsæsoner vil være længere og mere alvorlige i fremtiden. Dette er simpelthen den nye verden, som vi har skabt for os selv og for naturen ved at fremskynde klimaændringer så hurtigt, "Falk sagde." Ledere vil have en massiv udfordring på hånden med at håndtere denne nye virkelighed, men bestemt på kort sigt er vi nødt til at give dem midlerne til at forvalte skovene mere proaktivt, herunder udtynding af skov, foreskrevet brænding og andre foranstaltninger til reduktion af brændstoffer. "