Große Waldbrände im Westen: Warum, wie, was ist zu tun?

Behind the Scenes Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Kaum in der Mitte bis zum Sommer 2013, ein Lauffeuer-Saison ist bereits ein Rekordbrecher. Das Wildfire Yarnell Hill, die am 28. Juni begonnen, war das tödlichste Feuer in die Geschichte Arizonas, 19 Feuerwehrleute zu töten. Der Schwarzwald ein Lauffeuer, die am 11. Juni begonnen, wurde das zerstörendste Wildfire in Colorado Geschichte; Es verbrannten mehr als 14.000 Hektar, mehr als 500 Häuser zerstört und zwei Menschen getötet.

Westen der USA hat in diesem Sommer große, zerstörerische Waldbrände auf einer täglichen Basis gesehen. Bereits im Jahr 2013 ist die Anbaufläche verbrannt mehr als dreimal die Größe von Rhode Island. Was mehr ist, möglicherweise das Schlimmste noch kommen. Weite Teile der westlichen USA bleiben erhebliche Verbrennungsgefahr durch September, nach dem National Interagency Fire Center. Die NIFC führt dieses verlängerte Risiko auf langfristige Dürre zusammen mit Rekord hohe Temperaturen und trockenem Wetter.

Unsere brennbaren planet

"Waldbrände sind nicht neu. Sie ständig auf der Erde mindestens 400 Millionen Jahren stattgefunden haben", sagt Jennifer Balch der Penn State University. Aber, fügt sie hinzu, Forschung zeigt, dass seit den 1970er Jahren die Häufigkeit der Waldbrände mindestens vervierfacht zugenommen hat.

Laut dieser Forschung — eine Studie veröffentlicht im Jahr 2006 von einem Team unter der Leitung von A.L. Westerlingof der Scripps Institution of Oceanography und der University of California, Merced – total brennen Gebiete im Westen der USA vergrößert mindestens Sechsfache im späteren Teil des^{20. Jahrhunderts} . Darüber hinaus zeigen Studien, dass Waldbrände in Höhenlagen, die selten verwendet werden, steigen. (Thomas Swetnam von der University of Arizona diskutiert diese Feststellung während einer 2009 National Science Foundation geförderte Telekonferenz.) Diese Information bedeutet, dass große westliche Waldbrände immer häufiger und intensiver werden.

Stetig steigen die Kosten für die Bekämpfung der US-Waldbrände in der Nähe von $ 2 Milliarden im Jahr 2012, nach NIFC belief sich auf. Nach Balchs jüngsten Analyse begannen die Menschen in den USA von 2001 bis 2008 mehr als 80 Prozent der gemeldeten Landschaft Brände, die verbrannt.

Invasive Arten schüren Sie das Feuer

Größere und häufigere Brände sind verschiedene Arten von menschlichen Aktivitäten, einschließlich derer, die invasive Arten verbreiten verbunden. Ein typisches Beispiel: während die nach Westen gerichtete Expansion, um 1880, Siedler versehentlich eingeführt in den Westen aus Europa und Asien eine invasive Rasen als Cheatgrass bekannt. Dieses Werk umfasst mehr als 40.000 Quadratkilometer der westlichen USA, sagt heute, Balch.

Wissenschaftler vermuten, dass Cheatgrass erhöht die Zahl und schwere von Bränden, denn es in Trockengebieten wächst und trocknet, bevor einheimischer Vegetation tut – eine kontinuierliche Teppich des Kraftstoffs für Brände.

Eine NSF-finanzierte Studie unter der Leitung von Balch und andere Wissenschaftler zeigt, dass Cheatgrass eine unverhältnismäßig große Zahl von Bränden in Great Basin, eine Fläche von 600.000 Quadratmeter Kilometer beteiligt hat, die Teile von Nevada, Utah, Colorado, Kalifornien und Oregon enthält. "Im letzten Jahrzehnt getankt Cheatgrass die Mehrheit der größten Brände, darunter 39 der 50 größten Brände, obwohl diese Arten nur etwa 6 Prozent der Landmasse im Great Basin, dominiert", sagte Balch. "Darüber hinaus Cheatgrass zweimal so häufig wie andere Vegetation verbrannt."

Jetzt wird's heiss

Ein weiterer Faktor Förderung erhöhte Waldbrände im Westen der USA ist der Klimawandel, charakterisiert durch erhöhte Temperaturen das ganze Jahr über, geringere Niederschläge und früheren Quellen. Diese Änderungen:

• Heiße, trockene Bedingungen, die förderlich für Brände zu erstellen
• Erhöhen Sie die Länge der Saison ein Lauffeuer
• Generieren Sie Kraftstoff für Waldbrände durch Erhöhung der Befall von Berg Borkenkäfern, die Bäume zu töten. Seit Mitte der 2000er Jahre haben Mountain Borkenkäfer Millionen Hektar Wald aus New Mexico nach British Columbia gefällt.

Der Klimawandel fördert Feuer-freundliche Befall von Borkenkäfern über ein Doppelschlag: mildere Winter ermöglichen Populationen von Borkenkäfern zu überwintern, und dadurch ihre Zahl zu erhöhen und verstärken ihre Tötung macht. Im Gegensatz dazu verwendet Populationen dieser Schädlinge ausgedünnt und somit von der Tötung Kälte des Winters neutralisiert werden.

Zum gleichen Zeitpunkt erhöht Klimawandel die Anfälligkeit der Wälder für Borkenkäferbefall. Dies geschieht durch das Auslösen von Dürren Bäume dazu um Stress, Wasser, die ihren Widerstand gegen Borkenkäfer-Befall reduziert – der Weise, dass Hunger den Widerstand des Volkes gegen Infektionen reduziert.

Klimawandel und Waldbrände verstärken sich gegenseitig

Erschwerend kommt hinzu, das Problem ist nicht nur, dass Klimawandel Waldbrände fördert – aber auch, dass das Gegenteil wahr ist. Das heißt, zu Waldbrände Klimawandel fördern. Wie? Für eine Sache, Waldbrände char und verdunkeln das Land. Abgedunkelten Land nimmt mehr Wärme als nicht verkohlt, bewachsenen Flächen. Darüber hinaus lösen Waldbrände, Kohlendioxid und Methan – beide sind Treibhausgase, die Wärme in der Atmosphäre zu fangen und dabei helfen, die globalen Temperaturen. In der Tat tragen Brände, dass Menschen absichtlich ins Land der Vegetation derzeit klar bis zu ein Fünftel der Menschen verursachten Anstieg der Kohlendioxid-Emissionen, laut einer Studie von Balch und anderen Wissenschaftlern.

Die komplexe Beziehung zwischen Klimawandel und Waldbrände bedeuten, dass Bereiche, die Temperaturerhöhungen zu erleben und veränderte Niederschlagsmuster auch mehr Waldbrände auftreten können. Und wenn Waldbrände rund um den Globus immer häufiger auftreten, werden sie mehr Treibhausgase in die Atmosphäre emittieren.

Feuer mit Feuer bekämpfen

Eine Zunahme der Waldbrände wirft drängende Fragen über Brand Management, sagt Balch. Ein Management-Option, sagt sie, ist Kraftstoff für intensive Brände durch vorgeschriebene und kontrollierten Verbrennungen zu reduzieren – ein Trend, der in den letzten Jahrzehnten nach fast 100 Jahren weit verbreitete Feuerausgleich begann. Aber Anstrengungen zur Erhöhung der vorgeschriebenen und kontrollierte Brände große Hindernisse, einschließlich Finanzierung Engpässe in diesen mageren Zeiten und einem Mangel an Unterstützung von der Öffentlichkeit, das ist in der Regel Angst vor Feuer.

Nach dem Brand...

NSF ist weiterhin Unterstützung der Forschung, die unser Verständnis ein Lauffeuer Verhalten verbessern wird. Dieses Thema ist wichtig, weil ein Lauffeuer Merkmale mit verrückten Willkür über kurze Wege und kurze Zeiträume ändern können. In der Tat kann ein einzelnes Wildfire verwüsten einer bestimmte Gegend aber lassen eine ähnliche, in der Nähe relativ unversehrt wegen schon geringfügige Änderungen in Zeit und Raum mit Wetterbedingungen, lokale Winde, Landschaftselemente, Mikroklima, Tag-Nacht-Änderungen im atmosphärischen Bedingungen, Bodenfeuchte und Typen und Verteilung der Vegetation.

Um den Einfluss von diesen und anderen Faktoren besser auf ein Lauffeuer Verhalten zu definieren, werden eine Studie über die Ursachen und Auswirkungen von High Park Wildfire in northern Colorado, die am 9. Juni 2012, begann gemeinsam von Colorado State University und der NSF-geförderte nationale Sternwarte Biotopverbundes, mit Sitz in Boulder, Colorado durchgeführt

High Park Wildfire wurde für die Studie ausgewählt, weil es gehörte auch die schlimmsten Waldbrände in Colorado Geschichte und CSU Forscher zufällig Bereich studiert hatte bevor das Feuer begonnen, und hatte dabei selten, Pre-Fire Basisdaten im Bereich Ökologie erzeugt.

Wichtige Bestandteile der High Park-Studie sind Überführungen der Feuernarbe und angrenzenden Gebieten durch eine Twin Otter-Flugzeug, die ökologische Messungen mit State-of-the-Art Fernerkundung Instrumente sammelt. Diese Instrumente können viel größere Flächen als Sensoren oder Feldequipen gemahlen kann schnell hochauflösende Messungen bis zu 1 Meter und Daten erfassen abholen. In der Tat können diese Instrumente der einzelnen Baumhöhen, Blattfläche und Blatt Chemie 15 Millionen Bäume in einer einzigen Überführung messen.

High Park Daten – die bieten unvergleichliche Präzision bezüglich Umfang und Zustand der Überlebenden Vegetation, Pflanzenarten, Esche Decke, Bodeneigenschaften und anderen Faktoren – sind in HD-, 3-d-Bilder sowie andere Arten von reichen ökologische Daten für das Untersuchungsgebiet aufgenommen wird. Veröffentlichung der High Park Daten soll später im Jahr 2013 beginnen.

Ergebnisse aus der High Park Studie Wissenschaftler wie Vorerkrankungen, definiert durch die CSU-Daten verstehen helfen kann beeinflusst das Verhalten und die Schwere des Feuers und wie sich das Feuer brennen Muster Wiederherstellung der Vegetation, Tierwelt und Wasserressourcen auswirken. Sie können auch zur Unterstützung regionaler Wiederaufbau unter der Leitung von den Vereinigten Staaten und staatlichen Forstdienst und die Städte Fort Collins und Greeley, Colorado – beide haben Wasser-Vorräte, die nach dem Brand Erosion betroffen sein dürften. Und letztlich zu helfen, Modelle des Brandverhaltens verfeinern und dazu beitragen, künftige Brandbekämpfung und Post-Brand Management-Entscheidungen verwendet werden.

Anmerkung der Redaktion: Die Forscher in Behind the Scenes Artikel dargestellt wurden unterstützt durch die National Science Foundation, der Bundesagentur mit der Finanzierung von Grundlagenforschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik beauftragt. Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Siehe die hinter die Kulissen-Archiv.