Hvordan størrelsen og formen på tørrede blade kan gøre små flammer til kolossale skovbrande

Brandsæsonen 2020-21 er godt i gang, og vi har forfærdet set, hvordan steder som K'gari (Fraser Island) brænder ukontrollabelt, truer mennesker og deres hjem og ødelægger miljøet.

For at mindske brandpåvirkningen, vi har brug for at vide, hvornår de sandsynligvis vil brænde, og hvor intensivt. Centralt herfor er antændelighed af kuldbede - laget af døde blade, nåle, kviste og bark på skovbunden.

Hver stor brand begynder som en lille brand, antændes og spredes i første omgang gennem kuldsengen, men hvad gør nogle kuldsenge mere brandfarlige end andre?

Luftede kuldsener brænder på større brande

I løbet af de sidste par år har brandforskere over hele verden har haft travlt med at tackle dette brændende spørgsmål. I tropiske skove i Amazonas, egetræer i Nordamerika og eukalyptisk skov i Australien, de har samlet bladstrøelse og brændt dem i laboratoriet for at forstå, hvorfor kuldbede fra nogle plantearter brænder anderledes end andre.

Hver af disse undersøgelser fokuserede på bladstrøelse, der består af en enkelt art, og hver identificerede en række drivere til brandbarhed. Disse drivere vedrører både egenskaberne ved den enkelte kuldpartikel (blad, nål eller gren) og selve strøelsen.

Vores nye forskning søgte at konsolidere disse undersøgelser for at finde de fælles drivere for brandbarhed mellem forskellige enkeltartede kuldsenge fra forskellige dele af verden.

Fra vores metaanalyse, vi fandt "kuldpakning" og "kuldmassetæthed" var nøglefaktorer i affaldsantændelighed.

Kuldpakning er et mål for, hvor mange huller der er mellem de tørrede blade, nåle og grene, og er vigtig for at bestemme, hvor meget luft der er tilgængelig til afbrænding. Ligeledes, kuldmassetæthed er et mål for, hvor meget affald der er, og er vigtig for at bestemme, hvor hurtigt og hvor længe kuld brænder.

Vi fandt løst pakkede strøelse senge spredt hurtigere, brændt i kortere tid og blev mere fortæret af flammerne. Vigtigere, Vi fandt ud af, at dette var universelt på tværs af forskellige typer kuldsenge.

Vi identificerede også bladets egenskaber, nåle og grene, der forårsager variationer i affaldspakning og kuldmassetæthed.

For eksempel, hvis kuldpartiklerne er "krøllede" og har et højt forhold mellem overfladeareal og volumen, så danner de kuldsenge med lave pakningsforhold, som brænder hurtigere og har et højere forbrug. Eksempler omfatter blade fra noget egetræ ( Quercus ) arter.

I den modsatte ende, små og mindre krøllede blade danner tæt pakket kuldbede, der er mindre luftede. Eksempler omfatter kystte -træ ( Leptospermum laevigatum ) og nåletræer med små nåle som f.eks Larix og Picea . Dette resulterer i langsommere brande i bevægelse, som ikke indtager alt affaldet.

Til strøelse i eukalyptus, tingene er lidt mere komplicerede. Nogle arter har tykke og flade blade, der pakker tæt, så ilden spredes langsommere, og der forbruges mindre affald. Andre arter, såsom den sydlige blå tyggegummi ( Eucalyptus globulus ), har større blade, der har tendens til at pakke mindre tæt, så brande brænder hurtigere med højere flammer.

Hvordan kan disse oplysninger hjælpe os med at håndtere brande?

Selvfølgelig, under ekstreme brandvejrforhold, ethvert strøelse vil brænde. Imidlertid, ved begyndelsen af ​​en brand eller under milde forhold, forskelle i kuldkarakteristika kan i høj grad påvirke, hvordan den ild spredes. Forskning om dette kan være nyttig for mange aspekter af brandhåndtering og planlægning.

For eksempel, hvis vi ved, hvilke planter der producerer mindre brandfarligt affald, vi kan vælge dem til plantning omkring huse, landskabspleje i brandudsatte områder og også bruge dem som grønne brandbrud for at reducere risikoen for mennesker og hjem. Hvis en brand skulle starte, det kan spredes mindre hurtigt og være mindre intens, gør det lettere at indeholde og slukke.

Men det er måske heller ikke så ligetil. Når man beslutter, hvilken art der skal plantes, levende plantes brændbarhed skal overvejes, såvel. Nogle planter, der har mindre brandfarligt affald, kan faktisk være meget brandfarlige som en levende plante. For eksempel, selvom kystte -træ kan danne tæt pakket kuldbede, det høje olieindhold i bladene gør det meget brandfarligt som en levende plante.

Vores fund kan også bruges til at forudsige brandadfærd. For eksempel, vores resultater kunne integreres i brandadfærdsmodeller, f.eks. skovbrændbarhedsmodellen, som bruger oplysninger om plantesamfundets sammensætning og struktur til at forudsige brandadfærd.

Næste skridt

Vores undersøgelse giver oplysninger om, hvilke blade og kuldkarakteristika, der påvirker brandbarheden i kuldbede, der består af en enkelt art. Men i mange skove, kuldbede består af en række plantearter, og der er brug for mere forskning for at forstå, hvad der sker med affaldspakning og brandbarhed i disse kuldsenge med flere arter.

Udover forskellige arter, kuldbede indeholder også forskellige komponenter såsom kviste og bark. For eksempel, i en moden våd eukalyptisk skov, bark og kviste kan udgøre op til 44% af kuldsengen.

Og for nogle eukalyptearter, vi ved allerede, at bark brænder anderledes end blade. For eksempel, den flakende bark af Sydney rød tyggegummi ( Angophora costata ) har en tendens til at tage længere tid at antænde, men brænder i længere tid i forhold til bladene.

Med brande, der bliver hyppigere, og brandsæsoner bliver længere, Det har aldrig været mere nødvendigt med forskning i affaldsantændelighed.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.