Der Klimawandel macht die Wälder der Rocky Mountain jetzt brennbarer als je zuvor in den letzten 2,000 Jahren

Image Colorados East Troublesome Fire übersprang am 22. Oktober 2020 die kontinentale Wasserscheide und wurde schließlich Colorados zweitgrößtes Feuer aller Zeiten. Lauren Dauphin/NASA-Erdobservatorium

The außergewöhnliche Dürre in den USA hat der Westen Menschen in der ganzen Region am rand nach dem Rekordbrände von 2020. Letztes Jahr erlebte Colorado allein seine drei größten Brände in der aufgezeichneten Geschichte des Staates, eines brannte Ende Oktober und überquerte die karge Kontinentalscheide deutlich oberhalb der Baumgrenze.

Diese Brände fühlten sich nicht nur extrem an. Beweise zeigen jetzt die Feuersaison 2020 hat diese Ökosysteme auf ein seit mindestens 2,000 Jahren beispielloses Ausmaß an Brennen gebracht.

Dieser Beweis, den wir beschreiben in einer Studie veröffentlicht am 14. Juni 2021, dient als ernüchterndes Beispiel dafür, wie der Klimawandel die Ökosysteme verändert, von denen Leben und Wirtschaft abhängen. Eine frühere Studie warnte vor fast einem Jahrzehnt, dass die Klimaerwärmung bis Mitte des 21. Jahrhunderts die Verbrennung über das historische Niveau hinaus verstärken und einige Wälder der Rocky Mountain verändern könnte. Unsere Ergebnisse zeigen, dass solche Veränderungen in der Brandaktivität jetzt im Gange sind.

Diagramme zeigen, dass die Feueraktivität mit der Temperatur im Laufe der Zeit ansteigt Historisch gesehen brannten in den subalpinen zentralen Rocky Mountains im Durchschnitt alle 230 Jahre Brände. Das hat im 21. Jahrhundert deutlich zugenommen. Philipp Higuera

Neuland betreten

Als Paläoökologen – Wissenschaftler, die untersuchen, wie und warum sich Ökosysteme in der Vergangenheit verändert haben – haben wir Jahrzehnte damit verbracht, zu erforschen, wie Waldbrände, Klima und Wäldern im Laufe der Zeit ändern.

Früher konnten wir in die Vergangenheit blicken, wenn seltene Ereignisse wie große Waldbrände auftraten und sagten:das haben wir schon gesehen und unsere Ökosysteme haben sich im Allgemeinen erholt.“ In den letzten Jahren wird jedoch immer deutlicher, dass viele Ökosysteme Neuland betreten.

Als wir im Jahr 2020, ungewöhnlich spät in der Saison, die außergewöhnlich großen Feuer in hochgelegenen Wäldern miterlebten, fragten wir uns, ob wir etwas wirklich noch nie da gewesenes erleben würden.

In Colorado und Wyoming brannten die größten Brände des Jahres 2020 in einer Region, in der unsere Forschung Teams haben über 15 Jahre damit verbracht, Aufzeichnungen über die Brandgeschichte und die Veränderung des Ökosystems aus Materialien zu entwickeln, die im Grund von Seen aufbewahrt wurden. Diese Arbeit konzentrierte sich auf das Verständnis, wie sich der Klimawandel eines Tages auf Waldbrände auswirken könnte. Wir haben in diesen Aufzeichnungen nach einer Antwort gesucht.

In Seesedimenten konservierte Beweise für vergangene Brände

Wenn ein Feuer einen Wald verbrennt, werden winzige Holzkohlestücke in die Luft geschleudert. Wenn ein See in der Nähe ist, setzt sich ein Teil dieser Holzkohle am Boden ab und trägt zu den Schichten bei, die sich jedes Jahr aufbauen. Indem wir ein langes Rohr in den Schlamm tauchen und einen Kern herausziehen, können wir die Geschichte der umgebenden Landschaft untersuchen – offenbart in den Schichten von allem, was über Jahrtausende auf den Boden gesunken ist.

Die Kohlenstoffdatierung von Baumnadeln und Zweigen hilft uns, das Alter jeder Schicht in einem Kern zu bestimmen. In den Sedimenten konservierte Pollen können uns sagen, was in der Nähe gewachsen ist. Und dichte Holzkohleschichten verraten uns, wann Feuer brannten.

Wissenschaftler auf einem Floß untersuchen einen Sedimentkern Philip Higuera (rechts) und sein Team untersuchen einen Sedimentkern aus dem Chickaree Lake im Rocky Mountain National Park, der verwendet wurde, um die Feuer- und Vegetationsgeschichte über Tausende von Jahren zu rekonstruieren. Gnade Carter

Wir haben solche Aufzeichnungen vergangener Brände verwendet, die in den Sedimenten von 20 Seen in den zentralen Rocky Mountains aufbewahrt wurden. Insgesamt zählten die Dutzende von Forschern, die bei der Analyse dieser Kerne mitgewirkt haben, über 100,000 winzige Holzkohlestücke innerhalb der Tausenden von 0.5-Zentimeter-Schichten der untersuchten Seesedimente. Die Identifizierung eines deutlichen Anstiegs der Ansammlung von Holzkohle in den Kernen ermöglicht es uns, abzuschätzen, wann Feuer um einen See herum brannten, und die heutigen Muster mit denen der fernen Vergangenheit zu vergleichen.

Das Ergebnis: Die großflächige Verbrennung im 21. Jahrhundert ist in dieser Region in den letzten 2,000 Jahren beispiellos.

Brennen fast doppelt so oft wie früher

Wir schätzten, dass die Wälder um jeden See in den letzten 230 Jahren im Durchschnitt alle 2,000 Jahre von Feuern verbrannt wurden. Allein im 21. Jahrhundert hat sich die Verbrennungsrate fast verdoppelt, wobei jetzt erwartet wird, dass ein Feuer einmal alle 117 Jahre an einer bestimmten Stelle brennt.

Eine Wissenschaftlerin hält einen kleinen Behälter mit winzigen Holzkohleflecken darin. Kyra Wolf hält ein Fläschchen mit Holzkohle und anderem organischen Material aus einer halben Zentimeter großen Scheibe eines Seesedimentkerns hoch. University of Montana Zwei lange, dünne Schlammkerne, die zur Analyse alle halben Zentimeter mit einer Linie markiert sind. Im Labor werden die Sedimentkerne aufgespalten und im Detail untersucht. Die Farbvariation spiegelt Unterschiede im Material wider, das im Laufe der Jahrhunderte zu verschiedenen Zeiten in den See gefallen ist. University of Montana

Noch überraschender ist, dass Brände im 21. Jahrhundert heute 22 % häufiger brennen als die höchste Verbrennungsrate der letzten 2,000 Jahre.

Dieser vorherige Rekord wurde vor etwa 1,100 Jahren während der sogenannten mittelalterlichen Klimaanomalie aufgestellt. Die nördliche Hemisphäre war damals 0.3 C (0.5 F) wärmer als der Durchschnitt des 20. Jahrhunderts. Subalpine Wälder in den zentralen Rockies während der frühmittelalterlichen Klimaanomalie brannten durchschnittlich alle 150 Jahre. Um die Temperatur dieser Zeit ins rechte Licht zu rücken, war die nördliche Hemisphäre im Jahr 2020 XNUMX 1.28 C (2.3 F) über dem Durchschnitt des 20. Jahrhunderts.

In einer früheren Studie, die auf einer Teilmenge derselben Datensätze basiert, wurde der Die mittelalterliche Klimaanomalie war ein Vorbote von dem, was passieren könnte, wenn sich die Rocky Mountain-Wälder erwärmten. Die Forschung im borealen Wald von Zentralalaska hat ebenfalls dokumentiert beispiellose Verbrennung in den letzten Jahrzehnten.

Der Klimawandel ist der Schuldige, mit Komplizen

Die Forschung verbindet eindeutig den jüngsten Anstieg der Brandaktivität im Westen mit zunehmend warme, trockene Sommer und vom Menschen verursachter Klimawandel. Unsere Beweise zeigen, dass die Verbrennungsrate in den letzten 2,000 Jahren auch kleinere Schwankungen des Klimas verfolgte in den zentralen Rockies.

Wärmere, trockenere Bedingungen machen die Vegetation brennbarer und laden die Würfel für die Möglichkeit großer Brände. Menschliche Aktivitäten, eine Geschichte der Unterdrückung der meisten Brände und von Insekten getötete Bäume alle beeinflussen, wann, wo und wie Feuer brennen. Diese Einflüsse im Westen variieren und jeder ist über die wärmeren, trockeneren Bedingungen des 21. Jahrhunderts geschichtet.

Die Anpassung an eine Zukunft, die anders ist als die Vergangenheit, wird eine große Herausforderung für Landverwalter, Politiker und Gemeinden. Die Verringerung der Bedrohung durch zunehmende Waldbrände erfordert beides Bekämpfung des Klimawandels und lernen, auf eine Art und Weise zu leben, die dazu beiträgt, unsere Gemeinschaften mehr zu machen robust gegenüber unserer brandgefährdeten Zukunft.

Über den Autor

Philip Higuera, Professor für Feuerökologie und Paläoökologie, Universität Montana
 

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Dieser Artikel erschien ursprünglich auf Das Gespräch

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