Häufigeres Brennen könnte die borealen Wälder dramatisch verändern und mehr Kohlenstoff ausstoßen

Häufigeres Brennen könnte die borealen Wälder dramatisch verändern und mehr Kohlenstoff ausstoßen Ein Lauffeuer bewegt sich von Fort McMurray, Alta, auf die Stadt Anzac zu. im Mai 2016. Jason Franson/The Canadian Press über AP

Heutzutage sind rauchgefüllte Sommerhimmel und düsterrote Sonnenuntergänge in Kanada und den Vereinigten Staaten an der Tagesordnung. Ein Großteil dieses Rauchs stammt von großen Waldbränden im Norden.

Wir beschäftigen uns seit 2004 mit den Folgen zunehmender borealer Waldbrände, als a riesige Schwade (2.6 Millionen Hektar) borealen Waldes in Alaska und im Yukon abgebrannt. Es schien damals wie ein ungewöhnlich großes Feuerjahr. Seitdem haben wir gesehen rekordverdächtige Brandaktivität treten wiederholt im nördlichen Nordamerika auf.

Die zunehmende Feueraktivität im borealen Wald steht im Einklang damit prognostizierte Reaktionen auf den Klimawandel. Das bedeutet, dass einzelne Wälder wahrscheinlich häufiger brennen werden als in den vergangenen Hunderten, sogar Tausende von Jahren. Unsere Forschung zu Waldreaktionen auf große Brände zeigt, dass eine zunehmende Häufigkeit von Bränden zu einer Reihe von Veränderungen führt, die den borealen Wald, wie wir ihn kennen, erheblich verändern können.

Auswirkungen häufigerer Brände

Seit Jahrtausenden dienen boreale Wälder als Kohlenstoffsenken – sie entfernen Kohlendioxid aus der Atmosphäre und speichern es in biologischen Materialien. Aber unser aktuelle Studie über die Brände von 2014 in den Northwest Territories zeigt, dass einige Teile des borealen Waldes zu Quellen von atmosphärischem Kohlenstoff werden und möglicherweise zum Treibhauseffekt beitragen.

Jüngste Schätzungen deuten darauf hin boreale Wälder speichern mehr Kohlenstoff als derzeit in der Atmosphäre, wobei der größte Teil dieses Kohlenstoffs in Böden vorkommt. Diese Pools aus altem Bodenkohlenstoff sind in tieferen Bodenschichten enthalten und neigen dazu, feucht zu bleiben. In der Vergangenheit hat dies sie vor dem Verbrennen bewahrt.

Unsere Arbeit in den Nordwest-Territorien zeigt jedoch, dass, wenn junge Wälder (weniger als 60 Jahre alt) brennen, dieser alte Kohlenstoff – der in früheren Feuerzyklen gespeichert wurde – näher an der Oberfläche ist, wodurch er etwa fünfmal wahrscheinlicher brennt. Eine zunehmende Häufigkeit von Bränden erhöht somit die Wahrscheinlichkeit, dass boreale Wälder gespeichertes Alt-Kohlenstoff zurück in die Atmosphäre freisetzen.

Häufigeres Brennen könnte die borealen Wälder dramatisch verändern und mehr Kohlenstoff ausstoßen Boreale Waldböden bauen über mehrere Feuerzyklen hinweg langsam Speicher von Altkohlenstoff auf, der freigesetzt werden kann, wenn Brände in jungen Waldbeständen brennen. Victor O. Leshyk, Zentrum für Ökosystemwissenschaft und -gesellschaft, Northern Arizona University

Häufiges Abbrennen wirkt sich auch auf die Baumregeneration nach einem Brand aus, verändert die Baumarten, die die Baumkronen dominieren, und verlagert möglicherweise einige Waldbestände in die Tundra oder offene Wälder. Unsere Arbeit zur Walderholung nach den großen Brandjahren 2004-05 in Alaska und Yukon zeigt, dass die Schwarzfichte, der am häufigsten vorkommende Baum in Der boreale Wald Nordamerikas, verliert schnell seinen Heimvorteil, wenn Brände zu häufig werden.

Die Schwarzfichte ist der typische langsam wachsende Baum des Nordens. Es produziert seine erste Samenernte nicht, bis es ungefähr 25 Jahre alt ist, und es braucht 50-80 Jahre, um voll zu werden Reproduktionsreife.

Normalerweise regenerieren sich diese Fichten gut nach einem Brand. Sie haben die Fähigkeit, Samen für die Zukunft zu „bankieren“, indem sie sie in Zapfen versiegeln. Diese Kegel öffnen sich mit Feuer und verteilen viele hundert Samen in der Landschaft.

Allerdings, wenn schwarze Fichtenwälder brennen in jungen Jahren, eine sichere Zapfenbank hat sich noch nicht entwickelt und das Fehlen von Samen verringert den Regenerationserfolg der Fichte. Im hohen Norden können wiederholte Brände in Schwarzfichtenwäldern zu einer Verlagerung vom Wald in die Tundra führen. In wärmeren Teilen des borealen Waldes Fichtenwälder werden ersetzt mit Laubbäumen wie Birke und Espe.

Häufigeres Brennen könnte die borealen Wälder dramatisch verändern und mehr Kohlenstoff ausstoßen Junggebrannter Schwarzfichtenwald, der sich zu unbewaldeter Tundra regeneriert. Carissa Braun

Vermächtnisse verlieren

Wenn Altkohlenstoff verbrennt und die Regeneration der Schwarzfichte versagt, ist eine der wichtigsten Ökosystemleistungen des borealen Waldes, die langfristige Speicherung von atmosphärischem Kohlenstoff, gefährdet.

Zusätzlich zur Speicherung von Kohlenstoff bietet der boreale Wald einen kritischen Lebensraum für Wildtierarten wie Karibus, die sich von Flechten in ausgewachsenen Koniferenbeständen ernähren. Große Herden von Karibus auf unfruchtbarem Boden, die in den borealen Wäldern überwintern, wurden a traditionelle Nahrungsquelle für die Völker des Nordens seit Jahrtausenden.

Eine Zunahme von Bränden, die Nadelwälder und ihren Flechtenunterwuchs zerstören, wird wahrscheinlich negative Auswirkungen auf die Karibupopulationen und die Menschen haben, die von ihnen abhängig sind. Und sobald Verschiebungen von Schwarzfichtenwäldern zu Espen oder Tundra auftreten, sind diese Wälder langsam zurück historischen Bedingungen, da die Zutaten fehlen, die zur Regenerierung der ursprünglichen Wälder notwendig sind: alte Kohlenstoffsaatbetten und eine Quelle für Schwarzfichtensamen.

Die Auswirkungen, die durch eine sich ändernde Feuerhäufigkeit verursacht werden, können schnell eintreten – der Verlust von Altkohlenstoff und Verschiebungen bei Baumarten werden durch einzelne Feuerereignisse ausgelöst – und werden wahrscheinlich andere Auswirkungen des Klimawandels auf boreale Wälder in den Schatten stellen, wie z Trockenstress or Stimulierung des Pflanzenwachstums mit einer wärmeren, kohlenstoffreichen Atmosphäre.

Veränderungen der borealen Wälder und ihrer Ökosystemleistungen werden sich auf den Lebensstil und die Lebensgrundlagen der Menschen vor Ort auswirken und die zukünftige Klimaentwicklung unseres Planeten beeinflussen. Da sich der Klimawandel verschärft und die Häufigkeit von Bränden weiter zunimmt, werden wir wahrscheinlich sehen, dass bis zum Ende des 21.

Über den Autor

Jill Johnstone, außerordentliche Professorin für Biologie, University of Saskatchewan; Carissa Brown, außerordentliche Professorin, Memorial Universität von Neufundland, und Xanthe Walker, Postdoktorandin, Northern Arizona University

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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