Onvoorspelbare natuurbranden: ruimtegebonden lidar vermindert onzekerheid
De gevolgen van de Slater Fire, die in 2020 in Noord-Californië brandde.
Recente bosbranden zijn groter en intenser dan ooit tevoren in de historische registratie. Als je het nieuws het afgelopen decennium hebt gevolgd, is dat geen verrassing.
De redenen hiervoor zijn complex, maar niet verrassend: warmer, droger weer; meer brandstof opgebouwd door decennia van brandbestrijding; en toenemende menselijke ontstekingen van kampvuren tot storingen van hoogspanningslijnen. Wat wel verrassend is, is de rol die ruimtegebaseerde lidar speelt in brandbeheer en wat een unieke kijk op de aarde ons kan vertellen over het verminderen van brandrisico’s en gevaren.
Onderzoek van Northern Arizona University, gepubliceerd in Communications Earth & Environment, heeft aangetoond dat wanneer de omstandigheden intens zijn – vooral bij hete, droge winden – branden door landschappen kunnen razen, met hoge ernst zowel in dichte als in schaarse bossen.
De enige uitzondering op deze trend zijn ladderbrandstoffen, zoals struiken, kleine bomen en lagere takken die een brand van de bosvloer naar het bladerdak kunnen dragen, waar het exponentieel kan groeien en sneller kan verspreiden.
In tegenstelling tot de totale hoeveelheid brandstof in een bos, blijkt de verticale locatie van die brandstoffen, vooral wanneer ze als ladderbrandstoffen fungeren, de belangrijkste factor te zijn in het voorspellen van de ernst van bosbranden, zelfs onder extreme omstandigheden. Bovendien kunnen beheersinspanningen die zich richten op ladderbrandstoffen helpen de grootte en ernst van bosbranden in het Amerikaanse Zuidwesten te verminderen, ongeacht wat het weer doet.
“Dit onderzoek maakt gebruik van grootschalige satellietgegevens om aan te tonen dat als de brandweer extreem is en er een ontsteking is, laten we zeggen door brandende gloed die door de wind wordt geblazen, een brand waarschijnlijk zal resulteren in een hoge ernst door factoren zoals lage luchtvochtigheid en windsnelheid in plaats van de sheer brandstofvolumes,” zei Chris Hakkenberg, assistent-onderzoeker aan de School of Informatics, Computing, and Cyber Systems (SICCS) aan NAU en hoofdauteur van de studie.
“Dat gezegd hebbende, waren we verrast om een kritische uitzondering op deze trend te ontdekken – specifiek met ladderbrandstoffen. Simpel gezegd, zelfs onder extreme weersomstandigheden hebben bossen met minder ladderbrandstoffen de neiging om minder ernstige branden te ervaren.”
Dat is goed nieuws voor land- en brandbeheerders, hoewel het voor degenen die al millennia culturele branden toepassen niets nieuws is.
De belangrijke rol van vuur – en NASA – in brandbeheer
Landbeheerders weten al lang dat vuur nuttig is in landbeheer. Gecontroleerde of voorgeschreven branden kunnen droog gras en andere ondergroei verbranden, zodat wanneer een bosbrand door een bos razend, het niet zo snel omhoog de boomkruinen in gaat en meer kans heeft om vanzelf uit te doven.
De ruimtegebaseerde lidar Global Ecosystem Dynamics Investigation (GEDI) van NASA, die in de studie werd gebruikt om de brandstofprestaties van 42 grote bosbranden in Californië van 2019 tot 2021 te karakteriseren, kan uniek in bossen kijken en biedt consistente gegevens over brandstofstructuur voor grote gebieden en over meerdere jaren.
Het team kon bepalen dat, onder alle metingen van bosbrandstof, zoals hoogte of volume van het bladerdak, de aanwezigheid van ladderbrandstoffen de enige meest consistente determinant van hoge ernst van brand was. Evenzo waren minder ladderbrandstoffen geassocieerd met verminderde brandernst.
Dat betekent dat in de toekomst land- en brandbeheerders satellietgegevens over weer en brandstoffen kunnen gebruiken om ver vóór een brand te ontdekken welke gebieden het grootste risico lopen en hoe dat risico kan worden verminderd door samen te werken met beheerders ter plaatse om voorbrand ladderbrandstofbehandelingen uit te voeren en onderdrukkingsinspanningen te begeleiden.
Wat extreem weer betekent voor brandernst
Bosbrandstoffen zijn geen goede voorspeller van ernst, vooral niet wanneer extreem weer deel uitmaakt van de vergelijking, zei Hakkenberg.
“Hoewel bosbranden een natuurlijk onderdeel zijn van de brandgepast ecosystemen in het westen van de VS, heeft deze trend van gemengde ernst naar grote, hoge ernst branden geleid tot bosbrandregimes die destructiever zijn voor bosecosystemen en gevaarlijker voor menselijke gemeenschappen,” zei hij.
“Deze hoge-ernst branden lopen ook het risico om onze bossen te veranderen in een nieuwe norm: ze om te zetten in struik- of graslanden waar bomen zich niet kunnen vestigen als gevolg van de impact van hoge-intensiteitsbranden op microklimaat, bodemomstandigheden en de zadenbank.”
De noodzaak om manieren te ontwikkelen om zich aan te passen aan een nieuw klimaat normaal in landschappen met historisch dichte bosbrandstoffen is groot, maar het richten van beheer op ladderbrandstoffen is een veelbelovende benadering.
