Het benutten van dood hout: Verminderen van bosbranden en opslaan van koolstof

Een veldperceel in de Sierra Nevada waar onderzoekers de effecten van bosbranden hebben bestudeerd.

Een eeuw van brandbestrijding, gecombineerd met wereldwijde opwarming en droogte, heeft geleid tot steeds destructievere bosbranden in het westen van de Verenigde Staten. Bosbeheerders gebruiken technieken zoals voorgeschreven branden, dunnen, malen en stapelen en verbranden om brandstof – levende en dode bomen, naalden en bladeren, en gevallen takken – te verminderen die intense bosbranden kunnen voeden. Deze methoden zijn gericht op het verlagen van brandstofniveaus, het verminderen van de kroon dichtheid en het beschermen van brandwerende bomen, waardoor gezondere, veerkrachtigere bossen ontstaan.

Echter, de inspanningen voor voorgeschreven branden hebben niet gelijke tred gehouden met de snelle opbouw van oppervlaktebrandstof, wat heeft geleid tot een “brand tekort” – het verschil tussen de hoeveelheid brandstof die zich heeft opgehoopt en de brandbeheerinspanningen die nodig zijn om deze te verminderen – en het verhoogt het risico op ernstige bosbranden.

Voorgeschreven branden in het westen van de VS zijn een essentieel hulpmiddel voor het beheren van bossen en het verminderen van brandrisico’s, maar ze brengen ook aanzienlijke sociale en milieugevolgen met zich mee. Deze gecontroleerde branden kunnen ontsnappen en zich ontwikkelen tot bosbranden, de luchtkwaliteit verslechteren, de zichtbaarheid verminderen en ernstige gezondheidsrisico’s met zich meebrengen, vooral voor ademhalingsziekten. In de Pacific Northwest zijn emissies van voorgeschreven branden in verband gebracht met honderden sterfgevallen, duizenden ademhalingsproblemen en aanzienlijke verlies van werkdagen door slechte luchtkwaliteit.

Bovendien verminderen menselijke activiteiten zoals ontbossing en houtkap, evenals plagen, droogte en grote bosbranden met hoge intensiteit, het vermogen van bossen om koolstof te absorberen en op te slaan, wat essentieel is voor het verlagen van CO2-niveaus in de atmosfeer. Effectief beheer van bosbranden is cruciaal voor het verminderen van risico’s, het verlagen van koolstofemissies en het verbeteren van koolstofopslag om de wereldwijde opwarming tegen te gaan.

Onderzoekers hebben de effecten van het verwijderen van dode bomen bestudeerd om bosbranden te verminderen en koolstofopslag te verbeteren.

Voor duizenden jaren speelden inheemse volkeren in het westen van de VS een vitale rol in het beheer van bossen en branden, waarbij ze ecosystemen vormgaven door middel van praktijken zoals gecontroleerde laag-intensiteit branden en de verzameling van niet-houtige bosproducten voor brandhout, onderdak, culturele items en gereedschappen. Deze tradities informeren moderne bosbeheertechnieken (bijvoorbeeld voorgeschreven branden en stapelen en verbranden), maar het fysiek oogsten van dood hout zonder verbranding wordt nu onderzocht als een manier om zowel de risico’s van bosbranden als koolstofemissies te verminderen.

Onderzoekers van de Florida Atlantic University onderzochten hoe het verwijderen van dode bomen het risico op bosbranden kan verminderen en de koolstofopslag kan verbeteren in de Sierra Nevada. De studie richtte zich op de effecten van fysiek oogsten – het verwijderen van specifieke maten dode en gevallen takken en bomen – op het gedrag van bosbranden en koolstofemissies. Ze onderzochten ook welke bosbeheerstrategieën, met name die welke combinaties van brandstofbehandelingen omvatten, het meest effectief zijn in het verminderen van risico’s, het verbeteren van koolstofopslag en het bevorderen van de lange termijn veerkracht van bossen.

Het team simuleerde de effecten van acht verschillende bosbeheerbehandelingen om te zien hoe ze de risico’s van bosbranden beïnvloeden. Naast een “controle” scenario dat alleen bosbranden omvatte, omvatten de behandelingen dunnen, fysiek verwijderen van oppervlaktebrandstof en voorgeschreven branden, hetzij alleen of in combinatie. De studie, gepubliceerd in het Journal of Environmental Management, vond dat het combineren van fysiek oogsten met dunnen de risico’s zoals boomsterfte en kroonbranden aanzienlijk verminderde, terwijl het ook koolstofemissies verlaagde en koolstofopslag bood via producten zoals biochar, houtskool die wordt geproduceerd door organisch materiaal in een omgeving met weinig zuurstof te verhitten, en wordt gebruikt om koolstof op te slaan en de bodem te verbeteren.

Onderzoekers pleiten voor innovatieve benaderingen in bosbeheer.

“In onze steeds warmer wordende wereld, met frequente gevaarlijke brandweersomstandigheden, meer mensen en structuren in het risico in de wild-land-stedelijke interface, gezondheidsrisico’s door blootstelling aan rook, en de noodzaak om koolstofopslag te verbeteren om de wereldwijde opwarming tegen te gaan, moeten wetenschappers effectieve alternatieve beheersmaatregelen onderzoeken,” zegt Scott H. Markwith, Ph.D., co-auteur en professor aan de afdeling Geowetenschappen van de FAU’s Charles E. Schmidt College of Science.

“Door fysiek oogsten te combineren met dunnen – het verwijderen van kleinere of brandgevoelige bomen – suggereert bewijs uit dit onderzoek dat we kunnen helpen gezonde, veerkrachtige bossen te herstellen. Deze aanpak, gecombineerd met het transformeren van hout in koolstofopslagproducten in plaats van het te verbranden, zou de ernst van bosbranden en rook- en koolstofemissies kunnen verminderen, terwijl het ook koolstofcredits genereert.”

De bevindingen van de studie bieden belangrijke inzichten voor bosbeheerstrategieën die het risico op bosbranden verminderen, koolstofemissies verlagen en de koolstofopslag in bossen vergroten. “Op de lange termijn kunnen herhaalde brandstofvermindering behandelingen, zoals voorgeschreven branden, meer koolstof uitstoten dan een enkele bosbrand in een onbehandeld bos,” zegt Rabindra Parajuli, Ph.D., hoofdauteur en doctoraal afgestudeerde van de FAU-afdeling Geowetenschappen onder supervisie van Markwith, en een postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit van Georgia.

“Echter, door dode bomen te oogsten en om te zetten in biochar – een stabiele vorm van koolstof – kunnen emissies worden verminderd. Dit proces vermindert niet alleen de gezondheidsimpact, maar verhoogt ook de koolstofopslag, waardoor de effecten van klimaatverandering kunnen worden gecompenseerd terwijl gezondere bosecosystemen worden bevorderd.”

Langdurig onderzoek, inclusief simulatiemodellering en veldexperimenten, zal een cruciale rol spelen bij het evalueren van de effectiviteit van deze aanpak in de loop van de tijd, met herhaalde behandelingen en in verschillende bossoorten. Dit onderzoek zal vooral waardevol zijn bij het verkennen van de mogelijkheden voor het herstellen van historische bosbrandregimes, wat bijdraagt aan de gezondheid en veerkracht van bossen in het westen van de VS.