Ein Blick auf die langfristige Zukunft von Waldbränden prognostiziert einen anfänglichen, etwa jahrzehntelangen Ausbruch von Waldbränden, gefolgt von wiederkehrenden Bränden mit abnehmender Fläche.
In den letzten Jahren sind Waldbrände an der Westküste größer und schädlicher geworden. Eine Kombination aus fast einem Jahrhundert Brandbekämpfung und heißeren und trockeneren Bedingungen hat eine Zunderbüchse geschaffen, die bereit ist, sich zu entzünden, Häuser zu zerstören und die Luft über große Gebiete zu verschmutzen.
Für eine neue Studie betrachteten die Forscher die Zukunft der Waldbrände unter Szenarien mit erhöhter Temperatur und Dürre, unter Verwendung eines Modells, das sich auf die ostkalifornischen Wälder der Sierra Nevada konzentriert.
„Dieser erste Flächenbrand stimmt mit dem überein, was wir gerade im Westen sehen. Die Ansammlung von Brennstoffen in Verbindung mit den zunehmend heißen und trockenen Bedingungen führt zu diesen sehr großen, katastrophalen Brandereignissen“, sagt die Hauptautorin Maureen Kennedy, Assistenzprofessorin an der University of Washington Tacoma. „Unsere Simulationen zeigen jedoch, dass das Feuer selbstlimitierend werden könnte, wenn man zulässt, dass das Feuer in einem Bereich weitergeht, wobei jedes nachfolgende Feuer kleiner ist als das vorherige.“
Gemeinschaften müssen mit Waldbränden koexistieren, anstatt sie vollständig auszuschließen.
Wie Klimawandel, Baumwachstum und Waldbrände in den kommenden Jahrzehnten zusammenwirken, wird laut Kennedy erst am Anfang durch Experimente und Simulationen erforscht. Bestehende Vegetationsmodelle gehen oft davon aus, dass Waldbrände in bestimmten Abständen, etwa alle 10 Jahre, oder basierend auf früheren Mustern des Waldbrandrisikos für dieses Ökosystem ausbrechen. Aber diese früheren Muster sind möglicherweise nicht der beste Wegweiser für die Zukunft.
„Die große Frage ist: Was passiert mit Klimawechsel? Die Beziehungen, die wir in den letzten 30 Jahren zwischen Klima und Waldbränden gesehen haben, werden das fortsetzen? Oder wird es eine Rückmeldung geben? Denn wenn wir diese Brennstoffe weiter verbrennen und mit extremer Dürre, die neues Wachstum einschränkt, wird es irgendwann weniger Brennstoff für Waldbrände geben“, sagt Kennedy.
Heißere, trockenere Bedingungen
Für die neue Studie, in der Zeitschrift veröffentlicht Ökosphäre, verwendeten die Forscher ein Modell, das diese Rückkopplungen zwischen Klima, Vegetationswachstum, Wasserströmen und Waldbrandrisiko einbezieht, um die Big Creek-Wasserscheide außerhalb von Fresno, Kalifornien, in der Nähe des Ortes des Creek-Feuers im September 2020 zu simulieren.
Klimamodelle legen nahe, dass die Bedingungen hier wie in anderen Teilen des Westens wahrscheinlich weiter heißer und trockener werden.
Die Ergebnisse der 60-Jahres-Simulationen zeigen, dass unter erhöhtem Dürre und steigende Temperaturen werden die großen Waldbrände etwa ein Jahrzehnt andauern, gefolgt von wiederkehrenden Waldbränden, die unter warmen und trockenen Bedingungen auftreten, aber im Laufe der Zeit kleiner werden.
Auch ohne Waldbrände nahmen Anzahl und Größe der Bäume im Wald im Laufe der Zeit ab, da sie weniger produktiv und unter den heißen und trockenen Bedingungen stärker gestresst waren. Diese Ergebnisse würden wahrscheinlich auf andere Wälder zutreffen, die von Dürre betroffen sind, sagt Kennedy, der das Modell jetzt auf andere Regionen anwendet.
Was längerfristig mit Waldbränden passiert, ist jetzt für die Planung wichtig. Derzeitiges Verständnis ist, dass Gemeinschaften mit Waldbränden koexistieren müssen, anstatt sie vollständig auszuschließen, sagt Kennedy.
Eine Kombination aus vorgeschriebenen Verbrennungen und Durchforstung wird wahrscheinlich die Zukunft der Waldbewirtschaftung sein, da sie sowohl mit Waldbränden als auch mit dem Klimawandel zu kämpfen hat.
„Bei einer so hohen Dichte im Wald ziehen die Bäume viel Wasser aus dem Boden“, sagt Kennedy. „Es gibt immer mehr Beweise dafür, dass man Trockenstress abbauen und dürreresistentere Wälder schaffen kann, wenn man die Wälder durchforstet, was beispielsweise auch dazu beitragen sollte, die Auswirkungen des anfänglichen Lauffeuers zu reduzieren.“
Vegetation: der Treibstoff des Lauffeuers
Nach dem Ausdünnen kleinerer Bäume konnten die Manager dann kontrollierte Verbrennungen durchführen, um Anzündholz und kleineres Material auf dem Waldboden zu entfernen. Aber um zu wissen, wie man Wälder auf diese Weise bewirtschaftet, muss man verstehen, wie sich die lokalen Wetterbedingungen, das Pflanzenwachstum und das Waldbrandrisiko in den kommenden Jahrzehnten auswirken werden.
„Es ist wichtig, den Klimawandel einzubeziehen, damit wir eine Vorstellung von der Variabilität potenzieller Ergebnisse in der Zukunft haben“, sagt Kennedy. „Wie oft müssen Sie beispielsweise die Kraftstoffbehandlung wiederholen? Wird das beim Klimawandel anders sein?“
Kennedy war Co-Autor einer anderen kürzlich durchgeführten Studie, die das gleiche Modell verwendet, um herauszufinden, wie stark Klimawandel und Feuerbekämpfung das Waldbrandrisiko in verschiedenen Teilen Idahos erhöhen.
„Unsere ‚neue Normalität‘ ist nicht statisch“, sagt Christina (Naomi) Tague, Professorin an der University of California, Santa Barbara, die Mitautorin beider Studien ist und das in der Forschung verwendete RHESSys-FIRE-Modell entwickelt hat.
„Nicht nur unser Klima verändert sich weiter, auch die Vegetation – der Brennstoff des Feuers – reagiert auf sich ändernde Bedingungen. Unsere Arbeit hilft zu verstehen, wie diese Entwicklung von Feuer, Waldproduktivität und Wachstum aussehen kann.“
Die National Science Foundation und der US Forest Service finanzierten die Arbeit. Weitere Koautoren stammen von der University of California, Merced und der UC Santa Barbara.
Quelle: Universität von Washington
