Изменение климата и лесные пожары - это горючая смесь с дорогостоящими разрушениями и смертельными последствиями. Чтобы понять связь между двумя переменными, исследователи на протяжении многих лет изучали влияние климата и взаимодействия лесных пожаров в горном хребте Сьерра-Невада. Это исследование превратилось в изучение распределения деревьев, площади лесного покрова и динамики углерода..
Однако в большинстве предыдущих исследований рассматривалась взаимосвязь между изменением климата и территорией, выжженной лесными пожарами в результате климатических воздействий на лесные пожары. Огонь - это самоограничивающийся процесс, на который влияет продуктивность. Тем не менее, многие прогнозы пожаров предполагают достаточную растительность для поддержания пожара, что имеет существенные последствия для динамики углерода и выбросов..
Климат влияет на растительность напрямую и через опосредованные климатом процессы возмущения, такие как лесные пожары. Как правило, количество сгоревшей площади и температура положительно связаны с наличием растительности для сжигания. Взаимодействие с растительностью, которая обеспечивает топливо для горения огня, глубоко не изучалось.
Теперь ученые, в том числе Мэтью Херто с кафедры биологии Университета Нью-Мексико, изучают больше данных с помощью моделирования лесных пожаров в Сьерра-Неваде, чтобы улучшить свое понимание между прошлыми и будущими лесными пожарами. Они предположили, что предшествующие лесные пожары и их влияние на растительность в сочетании с изменением климата и его влиянием на восстановление растительности после лесного пожара, вероятно, ограничат масштабы лесных пожаров в будущем.
Исследование под названием «Взаимодействие растительности и пожаров уменьшает прогнозируемую площадь выгорания в условиях изменения климата» было опубликовано сегодня в Scientific Reports и было проведено для лучшего понимания взаимодействия климата и лесных пожаров и того, как это влияет на выбросы лесных пожаров, а затем и на выбросы в атмосферу. качество в горном массиве Сьерра-Невада.
Используя ландшафтную модель, имитирующую динамику лесов и пожаров, Урто и его коллеги провели моделирование, в котором климат был единственным влиянием на выгоревшую площадь (статическое) и где взаимодействие климата и предшествующих пожаров воздействовало как на воспламеняемость, так и на доступность топлива. сгоревшая зона воздействия (динамическая).
«Используя модель экосистемы, включающую фотосинтез и дыхание, мы смогли понять, как растительность будет реагировать на климат и выгорание площади в течение каждого десятилетия», - сказал Херто. «Мы использовали результаты модели экосистемы за каждое десятилетие и статистическую модель, которая учитывала влияние предыдущих пожаров и климата, чтобы переоценить распределение размеров пожаров на последующее десятилетие и отразить последствия предыдущих лесных пожаров."
То, что они обнаружили, немного удивило. Они ожидали, что предшествующие пожары и их влияние на количество топлива, доступного для сжигания в лесу, наложат большие ограничения на площадь выгорания в будущем. Ученые называют это эффектом ограничения топлива из-за предыдущих пожаров, но они обнаружили, что он не длится очень долго и не так велик, как они думали.
Мы обнаружили, что по сравнению со статическими сценариями, в которых климат является единственным фактором, влияющим на выгоревшую площадь, учет взаимодействия предшествующих пожаров и климата на доступности топлива и умеренных показателях воспламеняемости только уменьшает совокупную площадь выгорания в Сьерра-Неваде. примерно на 7,5 процента в течение этого столетия. Это намного ниже, чем мы ожидали, потому что после пожара удалось восстановить достаточное количество растительности, чтобы выгоревшая территория могла довольно быстро поддерживать последующий пожар », - сказал Урто..
В рамках исследования Кристин Видинмайер, атмосферный химик и заместитель директора Университета Колорадо по науке в Кооперативном институте исследований в области наук об окружающей среде, опиралась на работу Херто и других, чтобы вывести ее на уровень выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, рассматривая дымовыделение от лесных пожаров в разном климате с разным типом растительности.
Видинмайер использовал информацию других исследователей, чтобы определить, как изменения в количестве сожженной растительности влияют на количество загрязнителей воздуха, выделяемых дымом лесных пожаров. Включение новой динамики растительности изменило оценки выбросов загрязняющих веществ от лесных пожаров, что в конечном итоге может повлиять на качество воздуха. Возможность получения более подробных прогнозов растительности/лесных пожаров/выбросов позволит специалистам по контролю качества воздуха лучше прогнозировать воздействие лесных пожаров на качество воздуха в будущем.
«Это исследование показало, что на активность лесных пожаров влияет не только климат, но и растительность и предшествующие пожары», - сказал Видинмайер. «Когда вы включаете все эти компоненты в прогнозы лесных пожаров, это может изменить наши прогнозы загрязнителей воздуха от лесных пожаров. Это важно, потому что эта информация может помочь менеджерам по контролю качества воздуха знать, чего ожидать и как это планировать».
«Преимущество наших выводов заключается в том, что мы лучше понимаем потенциальные проблемы, с которыми сообщества столкнутся в воздушных сараях, пострадавших от лесных пожаров в Сьерра-Неваде», - сказал Херто.«Это также полезно для планирования политики. С точки зрения планирования управления, эта работа в основном показывает нам, что последствия одного из этих предыдущих пожаров влияют только в течение примерно десяти лет, и что на следе лесного пожара есть достаточно растительности. в течение 10 лет, которые снова могут нести огонь."
Hurteau отметил, что план действий Калифорнии по борьбе с изменением климата зависит от постоянного поглощения углерода системами естественной растительности в штате, чтобы помочь сбалансировать антропогенные выбросы углекислого газа. «Это помогает ограничить некоторую неопределенность в отношении будущих лесных пожаров и того, как они повлияют на поглощение углерода лесом», - сказал он..
Исследование проводилось совместными усилиями ученых из различных дисциплин, включая биологию, химию воздуха, инженерию, в том числе Шуанга Ляна из Иллинойского университета и Лероя Вестерлинга из Калифорнийского университета в Мерседе.
"Мы смогли взглянуть на лесные пожары на новом уровне детализации и совместно работать, чтобы получить более полную картину того, как лесные пожары ведут себя в различных условиях", - добавил Видинмайер.