Schotse wetenschappers ontwikkelen nieuwe methode voor het begrijpen van verleden en huidige bosbranden

Onderzoekers in Schotland hebben een nieuwe methode ontwikkeld om de hitte en intensiteit van branden te begrijpen die miljoenen jaren geleden hebben gewoed. Deze ontdekking zou ons begrip van bosbranden tijdens zowel het verleden als het huidige klimaatveranderingsperiode kunnen verbeteren.

De techniek, ontwikkeld door geowetenschappers van de Universiteit van Aberdeen en brandingenieurs van de Universiteit van Edinburgh, maakt gebruik van charcoalanalyse om het gedrag van bosbranden te bestuderen, van de huidige tijd tot de eerste aanwijzingen van bosbranden 420 miljoen jaar geleden. De bevindingen zijn gepubliceerd in Scientific Reports.

De toename van de activiteit van bosbranden is een grote mondiale zorg, vooral voor kwetsbare moerasecosystemen die een cruciale rol spelen in het opslaan van koolstof en het bestrijden van klimaatverandering. De verwoestende bosbranden van afgelopen maand in Californië, die meer dan 18.000 woningen en gebouwen verwoestten of beschadigden, hebben de wereldwijde aandacht gevestigd op de groeiende omvang van gebieden die door bosbranden worden getroffen en de toenemende intensiteit van individuele branden.

Volgens het rapport ‘Bosbranden 2023’ toont dit “de onmiskenbare effecten van klimaatverandering.” Naast de verwoesting veroorzaakt door branden die zich snel verspreiden over bossen en heidevelden, zijn er ook zogenaamde ‘zombiebranden’ die in veengebieden blijven smeulen en tot 100 keer zoveel koolstof kunnen uitstoten als een gewone bosbrand.

Bosbranden hebben gedurende de geologische geschiedenis plaatsgevonden, ook tijdens periodes van extreme klimaatverandering. Wetenschappers hebben een methode ontwikkeld om historische gebeurtenissen te meten door gebruik te maken van geavanceerde analyses met een laser, genaamd Raman-spectroscopie, op charcoals die zijn gecreëerd tijdens experimenten in het Rushbrook Fire Laboratory van de Universiteit van Edinburgh.

Dit is de eerste berekening van de energieafgifte van bosbranden die is gemeten vanuit de chemie van houtskool, en kan worden toegepast op complexe, natuurlijke brandstofmengsels en reconstructies van bosbranden van elke leeftijd. Dr. Thomas Theurer, een onderzoeksmedewerker aan de Universiteit van Aberdeen, zei: “Als geowetenschappers kunnen we gelijktijdige veranderingen in oude plantencommunities, klimaat en vuur bestuderen die vaak in gesteente zijn bewaard, en beginnen te begrijpen wat de oorzaken zijn van intense brandactiviteit in het verleden.”

Dr. Dmitri Mauquoy, senior docent geowetenschappen aan de Universiteit van Aberdeen, voegde toe: “Huidige methoden om oude brandtemperaturen te schatten, genaamd ‘geothermometrie’, bestuderen specifieke veranderingen in de chemie van houtskool die voortkomen uit de temperaturen die tijdens een bosbrand worden ervaren. Echter, de energieafgifte en -overdracht in bosbranden is een complex proces dat niet alleen via temperatuurmetingen kan worden begrepen.”

“De methode die we hebben ontwikkeld stelt ons in staat om de energieafgifte van bosbranden te kwantificeren met behulp van houtskoolresten—de eerste en enige methode van dit soort die niet-destructief is en universeel toepasbaar is op complexe, natuurlijke mengsels van vegetatie als brandstof.”

Het begrijpen van de moderne bosbrandactiviteit en hoe deze kan veranderen door toenemende klimaatverandering wordt bemoeilijkt door de aanpassing van omgevingen door mensen door de geschiedenis heen, zoals bosbouw, landbouw en brandbestrijding. Professor Rory Hadden, persoonlijk hoogleraar brandwetenschap aan de Universiteit van Edinburgh, zei: “Door deze nieuwe methode toe te passen, kunnen we inzicht krijgen in hoe de brandactiviteit in het verleden is veranderd met klimaatverandering, onafhankelijk van menselijke invloed, op een manier die vergelijking met moderne bosbrandactiviteit mogelijk maakt.”

“Dit stelt ons in staat om inzichten te verkrijgen die we kunnen gebruiken om voorspellingen van toekomstige brandactiviteit te beoordelen en te contextualiseren, en hoe deze de wereldwijde ecosystemen en populaties kunnen beïnvloeden.”

Dr. Hadden voegde toe: “Aangezien houtskool een algemeen bijproduct van vuur is, is het spannend om te bedenken hoe deze methode kan worden toegepast op andere studiegebieden, zoals archeologie, forensische brandonderzoeken en brandveiligheidswetenschap in bredere zin.”