Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Indfødt arealanvendelse reducerede katastrofale naturbrande på Fish Lake Plateau

Et skematisk billede af, hvordan forfatterne mener, at landskabet og menneskelig aktivitet var i løbet af de sidste 1, 200 år i Fish Lake Plateau-regionen. A) 1, 200 til 500 år siden, høj tæthed af mennesker på jagt, høst af vilde planter og dyrkning af afgrøder. De kontrollerede brandregimet med kulturel afbrænding, der skabte et landskab domineret af planterne til næring snarere end tæt skov typisk for højden. B) For 500-100 år siden, landbrugsaktiviteten ophørte brat. Forfalskere og jægere praktiserede stadig kulturel afbrænding, dog meget mindre end landmændene havde tidligere. Træer begyndte langsomt at udvide deres rækkevidde. C) Sidste 100 år, Europæiske bosættere gjorde kulturel afbrænding ulovlig, og landskabet blev domineret af skove, skabe betingelser for katastrofale naturbrande. Kredit:S. Yoshi Maezumi

Hvis du skulle besøge Great Basin og Colorado Plateau for tusind år siden, du vil finde forholdene bemærkelsesværdigt velkendte i dag. Klimaet var varmt, men tørrere end i dag. Der var store befolkninger af oprindelige folk kendt som Fremont, en der jagede og dyrkede afgrøder i området. Med lignende klima og moderat menneskelig aktivitet, du kan forvente at se de typer skovbrande, der nu er almindelige i det amerikanske vesten:sjældne, gigantisk og ødelæggende. Men du tager fejl.

I en ny undersøgelse ledet af University of Utah, forskere fandt ud af, at Fremont brugte små, hyppige brande, en praksis kendt som kulturel brænding, hvilket reducerede risikoen for storstilet naturbrandaktivitet i bjergmiljøer på fiskesøplateauet - selv i perioder med tørke mere ekstrem og langvarig end i dag.

Forskerne sammenlignede søsediment, træringdata og arkæologiske beviser for at rekonstruere en 1, 200 historie om brand, klima, og menneskelig aktivitet på Fish Lake Plateau, en højtliggende skov i det centrale Utah i USA. De fandt, at hyppige brande opstod mellem år 900 og 1400, en periode med intens landbrugsaktivitet i regionen. Forhistoriske ildsteder og pollen bevaret i søsediment viser, at spiselige plantearter dominerede landskabet i denne periode, hvilket indikerer, at folk i Fremont praktiserede kulturel afbrænding for at støtte spiselige vilde planter, inklusive solsikker, og andre afgrøder. Stordriften ophørte efter år 1400. Jægere og fodermænd, forfædre til Ute og Paiute, fortsatte med at brænde, dog sjældnere end i landbrugsperioden. Efter at europæerne gjorde kulturel afbrænding ulovlig, økosystemet vendte tilbage til at være domineret af en tyk skov af træer.

"Når du har folk, der brænder ofte, de reducerer mængden af ​​overfladebrændstoffer i landskabet. Det gør det meget sværere for en lynild at nå op til baldakinen og brænde hele skoven ned, " sagde Vachel Carter, postdoc videnskabelig assistent ved U og hovedforfatter af undersøgelsen. "Nu har vi et miljø domineret af træer i et meget tørt miljø, som er de bedste betingelser for megabrande. Er dette et resultat af klimaændringer? Helt bestemt. Men i sagen ved Fish Lake, det kunne også tilskrives en manglende kulturel afbrænding."

I årtusinder gennem nutiden, Oprindelige mennesker i hele Nordamerika har brugt kulturel afbrænding til at drive vildt, lette rejser, rydde vegetation til marker og fremme genvækst af spiselige planter. Europæiske bosættere forbød denne praksis til fordel for brandbekæmpelse, strategien, der har domineret skovforvaltningen siden begyndelsen af ​​det 20. århundrede.

"Over hele Nordamerika, mennesker har altid ændret brandregimer til gavn for dem selv og deres familier, " sagde Brian Codding, lektor i antropologi ved U og seniorforfatter af papiret. "Kulturel afbrænding er noget, der skal overvejes, når folk taler om, hvordan man forvalter skove, ligesom i Fish Lake National Forest."

Avisen udgivet 14. april, 2021 i tidsskriftet Nature Kommunikation Jord og miljø.

Det kræver en landsby

Undersøgelsen er den første i regionen til at kombinere trækul, pollen, træring og arkæologiske steddata sammen for at vurdere menneskelig indflydelse på forhistoriske naturbrande. De mange discipliner gjorde det muligt for forskerne at skabe forbindelser, der ellers ville have været umulige.

Vachel Carter, hovedforfatter af undersøgelsen, ved Fish Lake om vinteren, mens der indsamles søkerneprøver. Kredit:Vachel Carter

"Dette viser os virkelig noget, der ellers er usynligt, " sagde Codding. "Folk har forsøgt at se på menneskelig indvirkning på brandregimer overalt, og det er virkelig svært. Fordi ændringerne kan være virkelig subtile, eller vores optegnelser er bare ikke finkornede nok til at registrere de typer ændringer, der kan afsløre det."

Kolleger fra Utah State University og Brigham Young University bidrog med træringdata, der dokumenterer, hvordan klimaet har ændret sig over tid. Tykke ringe betyder, at træet voksede hurtigt, indikerer, at der var mere fugt tilgængeligt. Smalle ringe repræsenterer et langsomt vækstår på grund af mindre fugt, en signatur, der kan registrere perioder med tørke. Til denne undersøgelse, de etablerede en klimatologisk tidslinje for fiskesøområdet.

Carter analyserede indholdet af gamle sedimenter for at rekonstruere tidligere verdener. Detritus fra lokalmiljøet blæser over søen og lægger sig på bunden, opbygge lag som tiden går. Hvert lag giver et øjebliksbillede af, hvordan det omkringliggende område var på et bestemt tidspunkt. Hun brugte trækul som en proxy for brandoverflod - mere trækul betyder hyppigere brand - og analyserede pollenkorn for at bestemme, hvilke plantearter der dominerede og sammenlignede, hvordan disse ændrede sig i løbet af de sidste 1, 200 år.

Codding og kolleger talte antallet af steder, der var besat, at bruge radiocarbondatoer på genstande fundet på boligområder for at fastslå, hvornår folk var der. De brugte også madrester i ildsteder til at fastslå, hvilke typer mad folk spiste. De analyserede steder i moderne Sevier County, området omkring og inklusive Fish Lake, Ute- og Paiute-stammernes forfædres land.

"Fra ildstederne fundet ved Fish Lake, vi fik en indikation af, hvad folk spiste, og når de spiste det. Vi vidste, at de spiste mad i solsikkefamilien, græsfamilien, og sedge-familien, alle disse planter, der ikke naturligt dominerer en høj skov, " sagde Carter. "Jeg talte pollen fra disse arter i sedimentkernerne og, Helt sikkert, da Fremont var til stede, de samme plantearter var til stede i meget større mængder, end da Fremont var fraværende."

"Dette stykke samler virkelig undersøgelsen for at forbinde, hvordan folk bor i dette område, ved højere tætheder, faktisk ændrede miljøet for at øge de ressourcer, der var tilgængelige for dem, " sagde Codding.

Kulturel brænding for Pando

I Utah, mange skove kunne drage fordel af hyppige, mindre brande for at mindske risikoen for naturbrande. Måske en af ​​de mest presserende er i Fish Lake National Forest, der vogter Pando, en stand på 47, 000 aspetrækloner og den mest massive organisme på Jorden. Pando har siddet i den sydlige ende af Fish Lake i tusinder af år, i det mindste - nogle siger, at organismen er en million år gammel. I de seneste år, den elskede lund har skrumpet ind. Lavsvær brande kan hjælpe Pando, og andre Utah-skove, forblive sunde.

"Brændstoffer i fiskesøens landskab er på det højeste, de har været i de sidste 1, 200 år. Klimaet er meget varmere, end det var tidligere. Vores tørke har ikke været så intens, som vi har set tidligere, men de er på vej, " sagde Carter. "The Fremont skabte sandsynligvis langvarige arv på Fish Lake Plateau gennem deres kulturelle afbrænding. Bevæger sig fremad, 'god ild, som foreskrevet ild, vil være nødvendige for at afbøde risikoen for naturbrande."