Brande udgør en voksende verdensomspændende trussel mod grænsefladen mellem vilde land og byer

Brande, der flammer gennem grænsefladen mellem vilde land og byer (WUI) bliver mere almindelige over hele kloden, en tendens, der sandsynligvis vil fortsætte i mindst de næste to årtier, viser ny forskning.

Forskerholdet, ledet af forskere ved U.S. National Science Foundation National Center for Atmospheric Research (NSF NCAR), brugte satellitobservationer og maskinlæringsteknikker til at producere en unik database over WUI-områder og brande over hele verden, der går omkring to årtier tilbage.

Det samlede antal af alle brande på verdensplan er faldet, og det samme er det samlede areal, der er brændt.

Forskerne fandt imidlertid ud af, at andelen af ​​globale brande, der opstår i WUI-områder, steg med omkring 23 % fra 2005 til 2020. Endnu mere markant er det, at det globale areal, der blev brændt af WUI-brande på samme tid, steg med omkring 35 % som en brøkdel af alle brændte områder.

Undersøgelsen viste, at WUI-områder ekspanderer over hele verden, især i hurtigt urbaniserende regioner i Afrika. Efterhånden som nybyggede bebyggelser flytter ind i områder med vild vegetation, øges risikoen for brande. Artiklen fokuserede ikke på klimaændringernes rolle, selvom forfatterne sagde, at databasen kan hjælpe videnskabsmænd med bedre fingeraftryk på klimaændringernes rolle i brande.

WUI-områder er generelt defineret som det sted, hvor urban arealanvendelse og vildmarksvegetation kommer i kontakt eller blander sig. Brande i sådanne områder er særligt farlige, både fordi de truer et stort antal mennesker og strukturer, og fordi de ved at afbrænde fremstillede materialer i stedet for vegetation udsender langt flere giftstoffer end skov- og græsmarksbrande.

"Vildland-by-grænsefladebrande er en stor bekymring for mange mennesker i USA og globalt, og gennem denne undersøgelse ved vi nu, at de er steget i de seneste år og vil sandsynligvis fortsætte med at gøre det i fremtiden," sagde NSF NCAR-forsker Wenfu Tang , hovedforfatteren af ​​det nye papir. "Dette er vigtigt som et første skridt til at se på emissioner fra disse brande og deres indvirkning på menneskers sundhed."

Undersøgelsen blev offentliggjort i Environmental Research Letters .

Opbygning af en global database

WUI-brande har forårsaget katastrofale ødelæggelser i de seneste år, nogle gange brændt tusindvis af bygninger ned og dræbt 100 eller flere mennesker. Særligt ødelæggende brande omfatter Black Saturday-bushbrandene i Australien i 2009, som efterlod 173 døde, og Pedrosa Grande-branden i 2017 i Portugal, som dræbte 66 mennesker. Sidste års Lahaina-brand på Hawaii var den dødeligste i USA i mere end et århundrede og dræbte 100 mennesker og ødelagde mere end 2.200 strukturer.

For at forstå mere om tendenser i WUI-brande, henvendte Tang og hendes kolleger sig til et globalt højopløsningskort over WUI-brande i 2020, som var blevet skabt af Franz Schug fra University of Wisconsin-Madison. De analyserede også data om Jordens overflade fra NASA's Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) satellitinstrument.

Ved at anvende maskinlæringsteknikker på kortet og satellitdata kvantificerede de forholdet mellem brande med sådanne variabler som jorddækning og befolkningstæthed. De brugte derefter disse kvantitative relationer til at generere en global database over WUI-områder og WUI-brande, der går 20 år tilbage i en opløsning på 9 kilometer (5,6 miles).

Forskerne bekræftede med succes databasens nøjagtighed ved at sammenligne den med uafhængige WUI-datasæt, der tidligere er udviklet i et par år inden for samme tidsperiode, inklusive for det kontinentale USA og globalt.

Ved at analysere den nye database fandt forskerne ud af, at WUI-områder er vokset på alle befolkede kontinenter med 24 % fra 2001 til 2020, hvor den største stigning fandt sted i Afrika.

I høj grad som følge heraf er brande i WUI-områder også blevet mere almindelige. Siden 2005 er de steget fra 3,5 % til 4,3 % af alle brande. I Nordamerika er WUI-brøkdelen af ​​alle brandtal endnu højere (op til 9 %), hvor WUI-brande i 2015-2020 blev særligt store og mere ødelæggende.

"Dette er det første kort af sin art, der gør os i stand til at se på, hvordan WUI-brande har udviklet sig globalt i løbet af de sidste to årtier," sagde NSF NCAR-forsker Cenlin He, en medforfatter af undersøgelsen. "Det viser, at WUI-brande er steget på alle befolkede kontinenter."

Selvom WUI flammer op som en større trussel, bemærkede forskerne, at brande generelt har været på tilbagegang. Siden 2005 er det samlede antal brande på verdensplan faldet med 10 %, og mængden af ​​brændte områder faldt med 22 %, ifølge satellitobservationer analyseret i deres forskning.

Tang og hendes kolleger vendte sig derefter mod fremtiden. De integrerede WUI-databasen med den NSF NCAR-baserede Community Earth System Model, som simulerer globalt klima og brande, for at bestemme de sandsynlige tendenser i WUI-brande gennem 2030 og 2040.

Hvis WUI-områder fortsætter med at udvide sig, og der fortsat udledes drivhusgasser i høj hastighed, fandt de ud af, at WUI-fraktionen af ​​afbrændte områder på verdensplan sandsynligvis vil stige med omkring 2,6-3,2 % i 2040. Billedet kan dog ændre sig noget afhængigt af ændringer i WUI-områder og drivhusgasemissioner under forskellige fremtidsscenarier, ifølge deres analyse.

"Denne undersøgelse er et vigtigt skridt i at kvantificere WUI-brande og hvordan de ændrer sig på verdensplan," sagde Tang. "Efterhånden som WUI-områder hurtigt udvider sig, og WUI-brande bliver hyppigere, er det afgørende at forstå samspillet mellem WUI-brande og menneskelige aktiviteter samt brandenes indvirkning på luftkvalitet, menneskers sundhed og miljøet."

Flere oplysninger: Wenfu Tang et al., Global udvidelse af vildland-urban interface (WUI) og WUI brande:indsigt fra en flerårig verdensomspændende forenet database (WUWUI), Environmental Research Letters (2024). DOI:10.1088/1748-9326/ad31da

Journaloplysninger: Miljøforskningsbreve

Leveret af National Center for Atmospheric Research