In Yosemite se Illilouette Creek-kom groei 'n stand van jong Sierra lodgepole-denne in 'n woudskoonmaak wat 20 jaar gelede deur 'n veldbrand geskep is. Mount Starr King verskyn in die agtergrond. Krediet: UC Berkeley foto deur Scott Stephens
'n Halwe eeu van toelating tot weerligvure om in Yosemite se Illilouette Creek-kom te brand, het 'n verlore woudekosisteem geskep wat baie meer bestand is teen die impak van droogte, veldbrande en klimaatsverandering.
Vir byna 'n halwe eeu het weerliggebrande vlamme in Yosemite se Illilouette Creek-kom oor die landskap gegolf - noukeurig gemonitor, maar grootliks ongekontroleerd. Hulle vlamme kan ontplof in hittepluime wat heel heuwels tegelyk brand, of maande lank in die kreupelhout sit en smeul.
Die resultaat is ongeveer 60 vierkante myl bos wat merkwaardig anders lyk as ander dele van die Sierra Nevada: In plaas van digte, muur-tot-muur boombedekking - die uitkoms van meer as 'n eeu van brandonderdrukking - word die landskap opgebreek deur kolle grasveld, struikveld en nat weivelde gevul met veldblomme wat meer volop is as in ander dele van die woud. Hierdie gapings in die blaredak word dikwels gekenmerk deur die swart doppe van verbrande stamme of die vars groen van jong denne.
"Dit is regtig 'n blik op hoe die Sierra Nevada 200 jaar gelede was," het Scott Stephens, 'n professor in omgewingswetenskap, beleid en bestuur by die Universiteit van Kalifornië, Berkeley, en mede-direkteur van Berkeley Forests.
Stephens is die senior skrywer van 'n nuwe studie wat dekades se navorsing versamel wat dokumenteer hoe die terugkeer van veldbrande die ekologie van Yosemite Nasionale Park se Illilouette Creek-kom en Sequoia en Kings Canyon Nasionale Parke se Sugarloaf Creek-kom gevorm het sedert die parke beleide vir die komme - by Illilouette Creek in 1972 en Sugarloaf Creek in 1968 - om weerlig-aangesteekte vure te laat brand.
Terwyl die vooruitsig van rook oor ikoniese Half Dome politici sowel as toeriste bekommerd gemaak het, toon die werk van Stephens en sy kollegas dat die feit dat gereelde vure in hierdie komme brand, onmiskenbare ekologiese voordele ingehou het, insluitend die bevordering van plant- en bestuiwerbiodiversiteit, wat die erns van veldbrande en die verhoging van die hoeveelheid water wat beskikbaar is gedurende periodes van droogte. Al hierdie voordele sal waarskynlik ook die woud meer veerkragtig maak vir die warmer, droër toestande wat deur klimaatsverandering gebring word, dui die navorsing aan.
'n Hoë erns weerligbrand in Yosemite se Illilouette Creek Basin het hierdie lappie nat wei geskep wat nou gevul is met wild bloms. Krediet: UC Berkeley foto deur Scott Stephens
"Op baie maniere is vuur suksesvol na Illilouette herstel, en dit het 'n komplekse mosaïek van plantegroei gemaak met waterval-effekte op dinge soos water," sê mede-outeur van die studie Brandon Collins, wat 'n gesamentlike aanstelling as 'n navorsingswetenskaplike met Berkeley Forests en met die US Forest Service. “In Illilouette kan jy kolle jong, regenererende bome hê van ’n brand 15 jaar gelede, of gebiede waar ’n klassieke ondervloerse brand tot groot, ou bome met groot afstande gelei het. Jy kan selfs gebiede hê waar vuur gemis het omdat daar meer vog is, soos langs 'n spruit of op die rand van 'n wei. Al hierdie kompleksiteit kan in 'n baie kort ruimte gebeur.”
Die studiebevindinge kom in die middel van 'n kritieke brandseisoen, wanneer droogtetoestande regdeur die westelike VSA reeds talle groot veldbrande veroorsaak het, insluitend die Dixie-brand, wat op 8 Augustus die tweede grootste veldbrand in die geskiedenis van Kalifornië was. Terwyl klimaatsverandering 'n rol gespeel het om die erns van hierdie brande te verhoog, het Stephens gesê, dien Illilouette Creek Basin as 'n voorbeeld van hoe huidige woudtoestande in die Sierra - grootliks gevorm deur dekades van brandonderdrukking - ook hierdie massiewe vlamme aandryf.
"Ek dink klimaatsverandering is nie meer as 20 tot 25% verantwoordelik vir ons huidige brandprobleme in die staat nie, en die meeste daarvan is te wyte aan die manier waarop ons woude is,” het Stephens gesê. “Illilouette Basin is een van die min plekke in die staat wat eintlik daardie inligting verskaf, want daar is geen bewyse van veranderinge in brandgrootte of in die erns van brande wat in die area brand nie.. so, al word die ekosisteem deur klimaatsverandering beïnvloed, is die terugvoer daarvan so diep dat dit glad nie die brandregime verander nie.”
Terugkeer vuur na Yosemite
Vir millennia het veldbrande wat deur weerlig ontketen is, of aangesteek deur inheemse Amerikaanse stamme, gereeld die landskap van die westelike VSA gevorm, wat nie net vernietiging veroorsaak het nie, maar ook nodige siklusse van wedergeboorte en wedergeboorte veroorsaak. Die koms van Europese koloniste in die laat 1800's, gevolg deur die stigting van die Amerikaanse Bosdiens in 1905, het egter 'n era ingelui waarin vuur as die vyand van mense en woude beskou is, en die oorgrote meerderheid veldbrande is vinnig geblus. .
Teen die 1940's en 1950's het 'n aantal bosbestuurders en ekoloë die wysheid van brandonderdrukking begin bevraagteken, en opgemerk dat die praktyk waardevolle natuurlewehabitat uitskakel en die erns van brande verhoog deur dekades se brandstofopbou toe te laat. Hierdie brandvoorstanders het ingesluit A. Starker Leopold, 'n bekroonde natuurbewaarder en professor in dierkunde en bosbou aan UC Berkeley, asook Harold Biswell, 'n professor by UC Berkeley se Skool vir Bosbou.
In reaksie op 'n grondliggende 1963-verslag gelei deur Leopold, het die Amerikaanse Nasionale Parkdiens sy beleid in 1968 verander om weerligbrande te laat brand binne spesiale brandbestuursones - gewoonlik afgeleë streke op hoë hoogtes - waar die gevaar vir menslike nedersettings laag was. Sequoia en Kings Canyon Nasionale Parke het die eerste brandbestuursone in 1968 gestig, gevolg deur Yosemite Nasionale Park in 1972.
"Ek dink dit is uiteindelik erken dat brand 'n integrale deel van hierdie ekosisteme is, en daar was 'n paar sleutelmense wat bereid was om die risiko te neem om hierdie brande te laat gebeur," het Collins gesê.
'Dit is nie altyd skoon nie, en dit is nie altyd lekker nie'
Tussen 1973 en 2016 het Illilouette Creek Basin 21 brande groter as 40 hektaar ervaar - ongeveer gelykstaande aan 75 sokkervelde - terwyl Sugarloaf 10 brande van daardie grootte ervaar het. In Illilouette is die resultaat vandag 'n woud wat dalk vir die onopgeleide oog 'n bietjie morsig lyk, maar dit hou baie veerkragtigheid in.
"Wanneer sommige mense Illilouette besoek, sê hulle: 'Kyk na al hierdie dooie bome!'" het Stephens gesê. “Ek dink ons het die idee dat woude heeltyd groen moet wees en met net groot bome moet bestaan. Maar dit blyk dat geen bos dit kan doen nie. Dit moet jong bome kan laat groei en kan herleef. Illilouette doen dit, maar dit is nie altyd skoon nie, en dit is nie altyd lekker nie.”
In Illilouette het veldbrande 'n meer diverse verskeidenheid habitatte vir diere soos bye en vlermuise geskep, terwyl dit 'n verskeidenheid plantlewe toegelaat het om te floreer. Die gedetailleerde geskiedenis van veldbrande in Illilouette het ook aan bosbouers waardevolle inligting verskaf oor hoe die impak van een veldbrand op landskap en plantegroei die trajek van die volgende veldbrand kan beïnvloed.
“Aangesien vure oor die algemeen toegelaat word om vrylik in Illilouette te brand, kan ons kyk wat gebeur as twee vure naby mekaar gebrand het: Wanneer brand die tweede vuur in die area wat deur die eerste brand gebrand is, en wanneer hou dit op by die vorige omtrek?” Collins gesê. “Ons het gevind dat dit regtig afhang van die hoeveelheid tyd wat verloop het sedert die eerste brand. As dit nege jaar of minder was, het vure byna nooit in ’n vorige brandomtrek gebrand nie.”
Collins het gesê dat Illilouette ook bosbestuurders 'n unieke geleentheid gegee het om te bestudeer hoe veldbrande onder 'n verskeidenheid toestande optree, eerder as net op sy ergste.
“Een van die dinge wat nogal pervers is oor die brandonderdrukkingsbeleid, is dat ons brande eintlik beperk om net onder die ergste omstandighede te brand. As die vuur sag is, is dit 'n goeie tyd om dit te blus, en gevolglik brand hulle net wanneer ons dit nie kan blus nie" Collins gesê. "Maar deur hierdie vure [in Illilouette] te laat brand, kan hulle die volle reeks weerstoestande ervaar. Op slegte dae het sommige van hierdie brande regtig 'n goeie pluim opgewek. Maar aan die ander kant brand hulle ook onder meer gematigde toestande, en dit sorg vir baie uiteenlopende effekte.”
Die terugkeer van vuur na Illilouette het ook die ietwat teen-intuïtiewe impak gehad om die beskikbaarheid van water in die kom te verhoog, 'n sleutelbevinding namate Kalifornië nog 'n jaar van uiterste droogte deurstaan.
Studie mede-outeur Gabrielle Boisramé, 'n assistent navorsingsprofessor by die Desert Research Institute in Nevada, het water in Illilouette as 'n Ph.D. student in omgewingsingenieurswese aan UC Berkeley. Haar simulasies en metings dui daarop dat klein gapings in die boomkap wat deur veldbrande geskep is, meer water van sneeu en reënval toegelaat het om die grond te bereik, terwyl dit ook die aantal bome wat om waterbronne meeding, verminder het. Gevolglik het grondvog in sommige plekke in Illilouette tussen 30 en 1969 tot soveel as 2012% toegeneem, wat waarskynlik bygedra het tot baie lae boomsterftes in die kom gedurende die droogtejare van 2014 en 2015.
Metings dui ook daarop dat stroomvloei uit die Illilouette Creek-kom effens toegeneem het sedert die bestuurde veldbrandprogram begin het, terwyl stroomvloei uit ander soortgelyke waterskeidings in die Sierras almal afgeneem het. Die bevordering van die hoeveelheid water wat stroomaf vloei sal waarskynlik beide die mense en die akwatiese ekosisteme bevoordeel wat van hierdie kosbare hulpbron afhanklik is.
"Daar word al hoe meer werk gedoen wat die uitwerking van brand op hidrologie ondersoek, maar die meeste van die ander navorsing kyk na die uitwerking van katastrofiese brande wat 'n hele woud verbrand het," het Boisramé gesê. "Sover ons weet, is ons die enigstes in die westelike VSA wat 'n herstelde brandregime bestudeer, waar ons nie net na een individuele brand kyk nie, maar 'n aantal brande van gemengde erns wat oor natuurlike intervalle van tyd. Daar is net nie soveel plekke om die langtermyn-effekte van hierdie herhaalde veldbrande te bestudeer nie, want Sugarloaf en Illilouette was die eerste gebiede in Kalifornië - regtig die eerste westelike bergwaterskeidings - waar hulle die meeste van die tyd begin toelaat het om brande te laat brand."
Veg vir vuur
Die meeste Amerikaanse nasionale parke beoefen nou een of ander vorm van brandgebruik, eerder as volle brandonderdrukking, en in 1974 het die Nasionale Bosdiens ook sy beleid verander om ook toe te laat dat sommige vure op sy lande brand, hoewel areas van brandgebruik skaars in hierdie agentskap. Hierdie federale brandgebruikbeleide het egter gesukkel om vastrapplek te kry, grootliks as gevolg van die inherente risiko's verbonde aan die bestuur van veldbrande.
Selfs in Sugarloaf Creek Basin, waar baie vure toegelaat is om te brand, was daar ook aansienlik meer brandonderdrukking as in Illilouette, het die studie bevind. Gevolglik is die ekologiese voordele in Sugarloaf nie so uitgesproke soos dié in Illilouette nie.
"Ek dink een van die belangrikste dinge om te erken, is dat die landskap in Illilouette reeds ietwat uniek was, deels omdat dit effens hoër is as baie van die woude wat ons bestuur,” het Collins gesê. “Gevolglik het dit reeds 'n mengelmoes van plantegroei met kolle wei en rots gehad, en ek dink miskien het dit bestuurders 'n bietjie meer gemak gegee om vuur daar te laat gebeur. Dit het nie die potensiaal om werklik 'n reuse-megavuur af te stoot nie, want dit ontbreek die kontinuïteit wat sommige van hierdie ander gebiede het.”
Terwyl beide natuurlike vure en voorgeskrewe brandwonde groot dele van die Sierra-woud kan help om meer bestand te word teen droogte en brande met 'n hoë erns, opposisie teen nasionale "laat dit brand"-beleid in Kalifornië bly sterk, met staats- en plaaslike brandweeragentskappe wat dikwels die veiligheid van brandonderdrukking bevoordeel.
Collins en Stephens erken albei dat die huidige brandstofdigtheid in 'n groot deel van die Sierra, gemeng met die warmer, droër toestande wat reeds deur klimaatsverandering veroorsaak is, die bestuur van veldbrande selfs meer riskant gemaak het as wat dit was toe bosbestuurders in 1972 begin het om brande in Yosemite te laat brand Hulle redeneer egter, brandonderdrukking sal nooit op lang termyn slaag nie, want hoe langer bosbrandstofbronne toegelaat word om op te bou, hoe meer waarskynlik word dit dat veldbrande katastrofies sal word wanneer dit uiteindelik ontketen word.
“Om dit werklik te laat gebeur, moet politieke en openbare instellings bereid wees om risiko te akkommodeer, want daar sal onvoorspelbaarheid wees. Daar gaan brande wees wat groter word, en erger brand op plekke waar baie min brande vir 'n eeu of meer gehad het,” het Stephens gesê. “Ons kan nie waarborg dat Illilouette die nuwe uitkoms gaan wees nie, want dit het begin toe klimaatsverandering nie naastenby so erg was nie. Dus, politieke instellings sal dit moet akkommodeer, of die eerste brand wat nie presies doen wat ons hoop nie, sal die hele program afsluit."
Collins en Stephens bepleit ook meer aggressiewe voorgeskrewe verbranding en herstel uitdunning regdeur die Sierra om te help om die woude op 'n plek te kry waar weerliggevuurde vure toegelaat kan word om veiliger te brand.
Stephens gee erkenning aan sterk, vroeë leierskap by Yosemite - insluitend dié van studie-medeskrywer Jan W. van Wagtendok, wat 'n Ph.D. van UC Berkeley in 1972 en het vir die grootste deel van sy loopbaan as 'n navorsingswetenskaplike by Yosemite gedien - omdat hy die groot risiko geneem het om die program te begin en vroeë vure in die park te laat brand.
"Dit is nou al 50 jaar, maar ek dink wat ons geleer het, help ons om te verstaan wat moontlik is," het Stephens gesê. “Ons het 10 tot 20 jaar om werklik die trajek van die woudekosisteme in ons staat te verander, en as ons dit nie oor 10 of 20 jaar verander nie, gaan die woudekosisteme reg voor ons oë verander, en ons gaan net passasiers wees. Daarom is dit so belangrik om hierdie werk voort te sit.”
Verwysing: "Vuur, water en biodiversiteit in die Sierra Nevada: 'n moontlike drievoudige oorwinning" deur Scott L Stephens, Sally Thompson, Gabrielle Boisramé, Brandon M Collins, Lauren C Ponisio, Ekaterina Rakhmatulina, Zachary L Steel, Jens T Stevens, Jan W van Wagtendonk en Kate Wilkin, 6 Augustus 2021, Omgewingsnavorsingskommunikasie.
DOI: 10.1088/2515-7620/ac17e2
Vorige befondsing van die US Joint Fire Science Program, UC ANR Competitive Grants Program, en die National Science Foundation se Critical Zone Collaborate Network (toekenning nommer 2011346) het die navorsing in hierdie vraestel ondersteun.
Studie mede-outeurs sluit ook Sally Thompson van die Universiteit van Wes-Australië in; Lauren C. Ponisio van die Universiteit van Oregon, Eugene; Ekaterina Rakhmatulina, Jens Stevens en Zachary L. Steel van UC Berkeley; en Kate Wilkin van die San Jose State University.
