Однако в большинстве предыдущих исследований изучалась взаимосвязь между изменением климата и площадью, сожженной лесными пожарами в результате климатических воздействий на лесные пожары. Пожар – это самоограничивающийся процесс, на который влияет производительность. Тем не менее, многие прогнозы пожаров предполагают наличие достаточного количества растительности для поддержки огня, что имеет существенные последствия для динамики углерода и выбросов.
Климат влияет на растительность напрямую и через вызываемые климатом процессы возмущения, такие как лесные пожары. Как правило, количество выгоревшей площади и температура положительно связаны с наличием растительности для сжигания. Взаимодействие с растительностью, дающей топливо для огня, не изучалось глубоко.
Теперь ученые, в том числе Мэтью Хёрто с факультета биологии Университета Нью-Мексико, изучают больше данных с помощью моделирования лесных пожаров в Сьерра-Неваде, чтобы лучше понять, между предшествующими и будущими лесными пожарами. Они выдвинули гипотезу, 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 размер лесных пожаров в будущем.
Исследование под названием «Обратная связь между растительностью и пожарами снижает прогнозируемую площадь выгорания в условиях изменения климата», было опубликовано сегодня в «Научных отчетах» и проводилось с целью лучшего понимания взаимодействия климата и лесных пожаров и того, как это влияет на выбросы лесных пожаров и, как следствие, на качество воздуха в Сьерра-Неваде. горный хребет.
Используя модель ландшафта, имитирующую динамику лесов и пожаров, Гюрто и его коллеги провели симуляции, в которых климат оказывал единственное влияние на выгоревшую площадь (статика), а взаимодействие климата и предшествующих пожаров как на воспламеняемость, так и на доступность топлива оказывало влияние на выгоревшую площадь (динамический ).
«Используя модель экосистемы, включающую фотосинтез и дыхание, мы смогли зафиксировать, как растительность будет реагировать на климат и площадь, выжигаемую в течение каждого десятилетия», – сказал Гюрто. «Мы использовали результаты модели экосистемы за каждое десятилетие и статистическую модель, которая учитывала эффекты ранее выгоревшей площади и климата, чтобы повторно оценить распределение размеров пожаров для следующего десятилетия и зафиксировать последствия предыдущих лесных пожаров."
То, что они обнаружили, было немного удивительным.
Они ожидали, что предшествующие пожары и их влияние на количество топлива, доступного для сжигания в лесу, наложат большие ограничения на будущие сожженные площади. Ученые называют это эффектом ограничения топлива из-за предыдущих пожаров, но они обнаружили, что он длится недолго и не так велик, как они думали.
«Мы обнаружили, что по сравнению со статическими сценариями, где климат оказывает единственное влияние на выгоревшую площадь, учет взаимодействия предшествующих пожаров и климата на доступность топлива и умеренность воспламеняемости уменьшает совокупную площадь выгорания в Сьерра-Неваде примерно на 7.5 процентов в течение этого столетия.
Это намного меньше, чем мы ожидали, потому что достаточно растительности смогла восстановиться после пожара, чтобы выжженная область могла довольно быстро поддержать последующий пожар », – сказал Гюрто.
В рамках исследования Кристин Видинмайер, атмосферный химик и заместитель директора Научного университета Колорадо в Кооперативном институте исследований в области наук об окружающей среде, опиралась на работу Герто и других, чтобы довести ее до уровня выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. смотреть на дымовыделение от лесных пожаров в разном климате с разными типами 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 при лесных пожарах, что в конечном итоге может повлиять на качество воздуха. Возможность получать более подробные прогнозы растительности / лесных пожаров / выбросов позволит менеджерам по качеству воздуха иметь более точные прогнозы воздействия лесных пожаров на качество воздуха в будущем.
«Это исследование показало, что на лесные пожары влияет не только климат, но также 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 качеству воздуха знать, чего ожидать и как это планировать."
«Польза от наших результатов больше в том, что мы лучше понимаем потенциальные проблемы, с которыми общины столкнутся в ангарах, которые пострадают от лесных пожаров в Сьерра-Неваде», – сказал Эрто. "Это также полезно для планирования политики. С точки зрения управленческого планирования эта работа в основном показывает нам, что последствия одного из этих предыдущих пожаров оказали влияние только в течение примерно десяти лет, и что на следе лесного пожара, произошедшего в течение 10 лет, наблюдается достаточный рост растительности, который может снова перенести пожар."
Хёрто отметил, что план действий Калифорнии по борьбе с изменением климата зависит от постоянного поглощения углерода естественными растительными системами 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 лесами», – сказал он.
В исследовании участвовали ученые из различных областей, включая биологию, химию воздуха, инженерию, в том числе Шуан Лян из Иллинойского университета и Лерой Вестерлинг из Калифорнийского университета в Мерседе.
«Мы смогли взглянуть на лесные пожары на новом уровне детализации и работать вместе, чтобы получить более полную картину того, как лесные пожары ведут себя в различных условиях», – добавил Видинмайер.