Modellen brugt i undersøgelsen simulerer tidligere og fremtidige skovbrande i Californiens tørkeudsatte Sierra Nevada-region, ved hjælp af det egentlige landskab i Big Creek -vandskellet uden for Fresno, Californien. Modellen simulerer jordfugtighed, plantevækst og skovbrande for tidligere forhold og i 60-årige fremskrivninger af fremtidens klima, med skiven øverst til venstre viser stigende temperaturer. Resultaterne viser et årti langt udbrud af alvorlige naturbrande, efterfulgt af tilbagevendende naturbrande, der gradvist bliver mindre. Kredit:Ethan Turpin & David Gordon/UC Santa Barbara
I de seneste år, naturbrande på Vestkysten er blevet større og mere skadelige. En kombination af næsten et århundredes brandbekæmpelse og varmere og tørrere forhold har skabt en tinderbox klar til at antændes, ødelægger boliger og forurener luften over store områder.
Ny forskning ledet af University of Washington og University of California, Santa Barbara, ser på den langsigtede fremtid for naturbrande under scenarier med øget temperatur og tørke, ved hjælp af en model, der fokuserer på de østlige Californiens skove i Sierra Nevada. Studiet, offentliggjort 26. juli i tidsskriftet økosfære , konstaterer, at der vil være en første omkring ti år lang udbrud af naturbrandaktivitet, efterfulgt af tilbagevendende brande af faldende areal.
"Det første udbrud af naturbrand er i overensstemmelse med det, vi ser lige nu i Vesten. Opbygningen af brændstoffer, i forbindelse med de stadig mere varme og tørre forhold, fører til disse meget store, katastrofale brandhændelser, " sagde hovedforfatter Maureen Kennedy, assisterende professor ved University of Washington Tacoma. "Men vores simuleringer viser, at hvis du tillader brand at fortsætte i et område, så kunne ilden blive selvbegrænsende, hvor hver efterfølgende brand er mindre end den foregående. "
Hvordan klimaændringer, trævækst og naturbrande vil interagere i løbet af de kommende årtier begynder kun at blive undersøgt, Kennedy sagde, gennem eksperimenter og simuleringer. Eksisterende modeller af vegetation antager ofte, at naturbrande vil ramme med faste intervaller, som hvert 10. år, eller baseret på tidligere mønstre af brandfare risiko for det økosystem. Men disse tidligere mønstre er måske ikke den bedste guide til fremtiden.
"Det store spørgsmål er:Hvad vil der ske med klimaforandringerne? De forhold, som vi har set mellem klima og naturbrande i løbet af de sidste 30 år, vil det fortsætte? Eller kommer der en tilbagemelding? For hvis vi bliver ved med at brænde disse brændstoffer op, og med ekstrem tørke, der begrænser ny vækst, der vil i sidste ende være mindre brændstof til naturbrande, " sagde Kennedy.
Den nye undersøgelse brugte en model, der inkluderer disse tilbagemeldinger blandt klimaet, vegetationsvækst, vandstrømme og risiko for naturbrande for at simulere Big Creek-vandskellet uden for Fresno, Californien, nær stedet for Creek Fire i september 2020. Klimamodeller tyder på, at her som i andre dele af Vesten, forholdene vil sandsynligvis blive varmere og mere tørre.
Resultaterne af de 60-årige simuleringer viser, at under øget tørke og stigende temperaturer, de store naturbrande vil fortsætte i omkring et årti, efterfulgt af tilbagevendende brande, der opstår under varme og tørre forhold, men er mindre over tid. Selv uden naturbrand faldt træerne i skoven i antal og størrelse over tid, fordi de var mindre produktive og mere stressede under de varme og tørre forhold. Disse fund vil sandsynligvis gælde for andre skove, der oplever tørke, sagde Kennedy, hvem bruger nu modellen på andre regioner.
Hvad der sker med naturbrande på længere sigt, har betydning for planlægningen. Den nuværende forståelse er, at samfund bliver nødt til at sameksistere med skovbrande i stedet for at udelukke den helt, sagde Kennedy. En kombination af foreskrevne forbrændinger og skovudtynding vil sandsynligvis være fremtiden for forvaltning af skove, da de kæmper med både naturbrande og klimaforandringer.
"Med så høj tæthed i skoven, træerne trækker meget vand ud af jorden, "Sagde Kennedy." Der er stigende beviser for, at du kan lindre tørkestress og lave mere tørkebestandige skove, hvis du tynder skovene, som også skal hjælpe med, for eksempel, reducere virkningen af den første puls af naturbrand."
Efter at have udtyndet mindre træer, ledere kunne derefter foretage kontrollerede forbrændinger for at fjerne tænding og mindre materiale på skovbunden. Men at vide, hvordan man forvalter skove på denne måde, kræver forståelse for, hvordan lokale vejrforhold, plantevækst og risiko for naturbrand vil udspille sig i de kommende årtier.
"Det er vigtigt at inkludere klimaændringer, så vi har en idé om variationen af potentielle resultater i fremtiden, " sagde Kennedy. "F.eks. hvor ofte skal du gentage brændstofbehandlingen? Vil det være anderledes under klimaforandringerne? "
Kennedy var også medforfatter til en anden nylig undersøgelse, der bruger den samme model til at pirre fra hinanden, hvor meget klimaændringer og brandhæmning øger risikoen for skovbrande i forskellige dele af Idaho.
"Vores 'nye normal' er ikke statisk, " sagde Christina (Naomi) Tague, en professor ved UC Santa Barbara, der er medforfatter på begge studier og udviklede RHESSys-FIRE modellen, der blev brugt i forskningen. "Ikke alene er vores klima ved med at ændre sig, men vegetation - brændstoffet - reagerer på ændrede forhold. Vores arbejde hjælper med at forstå, hvad disse ildbaner, skovens produktivitet og vækst kan se ud."