Klimaændringer og brandhæmning

De hidtil usete og dødelige flammer, der opsugede det amerikanske vest i 2020, vidner om det stigende antal, størrelse og sværhedsgrad af naturbrande i regionen. Og mens forskere forudsiger, at klimakrisen vil forværre denne situation, der er stadig megen diskussion omkring dens medvirkende faktorer.

Med det i tankerne, forskere ved fem vestlige universiteter, herunder UC Santa Barbara, undersøgte virkningerne af menneskedrevne klimaændringer og mere end et århundrede med brandhæmning, som har produceret tætte skove, der er klar til at brænde. Deres forskning, offentliggjort i tidsskriftet Miljøforskningsbreve , bekræfter vigtigheden af ​​begge faktorer i at brænde brande, men afslørede, at deres indflydelse varierer, selv inden for samme region i det vestlige USA

"Vi ville vide, hvordan klimaforandringer og brandbekæmpelse, hver på forskellige måder, kan påvirke brandregimer, "sagde medforfatter Naomi Tague, professor i økohydrologi og økoinformatik ved UCSB's Bren School of Environmental Science &Management.

Forskerne, ledet af adjunkt Erin Hanan ved University of Nevada, integreret tre forskningsmetoder til at tackle disse spørgsmål. De brugte fjernsensningsdata til at karakterisere tidligere brande. De udnyttede klimamodeller for at bestemme den rolle, klimaændringer har spillet i lokale meteorologiske mønstre, inklusive temperatur, nedbør og fugtighed. Og de brugte en jordsystemmodel til at simulere, hvordan klima, vand, vegetation og løbeild interagerer over tid og rum.

Forskerne trak på klimaregistre udviklet gennem et National Science Foundation-finansieret initiativ kaldet FireEarth og en vandskel-model kaldet RHESSys-Fire, der stammer fra Tague Team Lab ved UC Santa Barbara. Finansiering fra et andet NSF -initiativ havde gjort det muligt for Tagues laboratorium at inkorporere fremskridt til denne model, der repræsenterer klimaeffekterne ved brand, samt hydrologi og vegetationsvækst. Forfatterne anvendte disse teknikker til data indsamlet på tværs af komplekst terræn i to vandområder med blandet nåletræ i Idaho Batholith og Central Rocky Mountains.

Resultaterne var klare, men langt fra ligetil. "For nogle steder, vi fandt ud af, at klimaændringer øgede brandaktiviteten, "sagde Tague, der ledede SERI-Fire-initiativet, "men overraskende, andre steder, klimaændringer faktisk reduceret brandaktivitet. "

Teamet fandt ud af, at klimaændringer øgede sandsynligheden for forbrænding og førte til større, hyppigere brande i vådere områder, mens man gør det modsatte på mere tørre steder. I områder med mellemliggende jordfugtighed, virkningerne af klimaændringer og brandslukning varierede som reaktion på lokale afvejninger mellem brandbarhed og brændstofbelastning.

Forskerne var overraskede over, at klimaændringer kunne reducere sværhedsgraden af ​​brande under visse forhold, men Tague giver en forklaring. "Klimaændringer kan reducere vækst og udvikling af brændstoffer, " hun sagde, "især på mere tørre steder."

Dette er afgørende indsigt i vores bestræbelser på at forstå og håndtere naturbrande. "Dette papir præsenterer en af ​​de første undersøgelser om tilskrivning af naturbrande i omfanget af handlingsbar håndtering, "sagde hovedforfatter Erin Hanan, "og viser, at lokale reaktioner på klimaændringer og brandhæmning kan være meget varierende, selv inden for individuelle vandområder."

"Denne undersøgelse er virkelig den første til direkte at sammenligne de uafhængige virkninger af klimaændringer kontra brandundertrykkelse, som du kun kan gøre ved hjælp af dynamiske modeller, "tilføjede UC Merced Assistant Professor Crystal Kolden, der ledede FireEarth -initiativet. "Vi var faktisk overraskede over, at klimaændringssignalet var så klart; det er lidt sjældent. Og selvom vores undersøgelse var begrænset til Idaho, de skovtyper og klima, vi modellerede, findes i hele det vestlige USA, så de er gode analoger til mange andre vandområder. "

Ud over at belyse de store ildfaktorers roller, forskningen øger også metodikken. "Dette papir bevæger brandmodellering og forudsigelse fremad ved at kigge inde i vandområder og afkode de mange faktorer, der påvirker, hvordan brandregimer vil udvikle sig i de kommende årtier, "sagde Tague.

Selvom klimaændringer fortsat er en vigtig komponent - forøgelse af hyppigheden og intensiteten af ​​store naturbrande over hele kloden - er der mange regioner, hvor tidligere undertrykkelsesindsatser stadig spiller en vigtig rolle. Skovtæthedsreduktion er ofte en foretrukken tilgang i regioner, hvor årtiers brandhæmning har øget brændstofbelastningen betydeligt. Imidlertid, tæthedsreduktioner har undertiden utilsigtede konsekvenser, som Tague og hendes kolleger beskrevet i et papir, der for nylig blev offentliggjort i Frontiers in Forests and Global Change. Under visse betingelser, denne praksis kan tilskynde til vækst af vegetation, hvilket kan føre til større vandforbrug fra planter og potentielt stigende brandrisici.

Fordi brændstofstyring ofte forekommer i fine skalaer, rumligt eksplicitte modeller er nødvendige for at projicere, hvordan forskellige områder inden for vandområder vil reagere på brandbekæmpelse eller brændstofbehandlinger under de skiftende forhold, som klimaforandringerne medfører.

"Vores resultater fortæller os, at en usædvanlig tilgang til brændstofbehandling og brandhåndtering usandsynligt vil fungere, "Tague sagde." Debatter om, hvad der forårsager brandaktivitet, og hvilke gode behandlingsmuligheder der kan være, skal altid tage, hvor du er i betragtning. "