2,500 年的野火证据以及 1910 年和 2020 年的极端火灾季节告诉我们西方火灾的未来

TheConversation

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创纪录的温暖干燥夏季过后,强风吹过山坡。小火开始蔓延成大火。随着大火蔓延,陷入危机的城镇纷纷逃离。

这可以描述最近发生的任意数量的事件,发生在不同的地方,例如 科罗拉多州, 加利福尼亚州, 加拿大夏威夷. 。但这场火灾发生在 110 多年前,发生在爱达荷州和蒙大拿州的北落基山脉。

这 ”大烧伤1910 年的“火灾”仍然保持着北落基山脉最大火灾季节的记录。数百场火灾在短短两天内烧毁了超过 300 万英亩的土地(大约相当于康涅狄格州的面积)。大火摧毁了城镇,造成 86 人死亡,并激发了致力于扑灭每一场火灾的公共政策。

A black and white photo from 1910 shows rail lines and the burned shells of buildings
1910 年火灾发生前,爱达荷州华莱士市的许多居民乘火车逃离。留下来的志愿者拯救了该镇的部分地区,但约有三分之一被烧毁。 右.H.麦凯/美国林务局档案, 抄送

如今,随着气候变暖,像 1910 年那样的火灾季节变得更有可能发生。这 2020年火灾季节 就是一个例子。但从历史的角度来看,像这样的极端火灾季节真的那么不寻常吗?而且,当火灾活动开始超过数千年来的任何一次时(正如研究表明正在南落基山脉发生的那样),森林将会发生什么?

作为古生态学家,我们研究生态系统在过去如何以及为何发生变化。在一个多年项目中,突出显示 两个新的 出版物, ,我们追踪了过去 2,500 年来落基山脉高海拔森林发生森林火灾的频率、这些火灾如何随气候变化以及它们如何影响生态系统。这一长远观点为理解当今的极端火灾事件及其对森林的影响提供了既充满希望又令人担忧的教训。

湖区记录的历史可以追溯到几千年前

当高海拔森林燃烧时,火会消耗树针和小树枝,杀死大多数树木,并在空气中飘散木炭。其中一些木炭落在湖泊上并沉入底部,随着沉积物的积累,它被分层保存。

火灾过后,树木重新生长,并以花粉粒的形式留下它们存在的证据,花粉粒落在湖上并沉入底部。

经过 拔出管子 通过这些湖泊沉积物,就像从上面将一根稻草推入层饼中一样,我们能够测量每层中的木炭和花粉含量,并重建 1910 年火灾足迹周围十几个湖泊周围的火灾和森林恢复的历史。

A woman sitting an inflatable boat, wearing a life jacket, holds a long tube filed with lake bottom sediment.
作者凯拉·克拉克-沃尔夫 (Kyra Clark-Wolf) 持有从湖中取出的沉积物核心,其中包含数千年来火灾的证据。 菲利普·伊格拉
Long tubes of lake floor sediment are opened on a table.
蒙大拿大学的研究人员检查了落基山脉高海拔湖泊的沉积岩芯。每个核心都被切成半厘米的部分,每个部分反映了大约 10 年,核心内木炭的变化用于重建过去野火的时间线。 蒙大拿大学

落基山脉悠久的火灾历史的教训

湖泊沉积物显露出来 蒙大拿州和爱达荷州北落基山脉的高海拔或亚高山森林在火灾后持续恢复,即使在火灾期间也是如此 气候干燥 而且燃烧比我们在 20 世纪看到的更加频繁。

高海拔森林仅燃烧一次 每 100 至 250 或更长时间 平均而言。 我们发现 20 世纪和 21 世纪,北落基山脉亚高山森林的燃烧量仍然在这些森林在过去 2,500 年经历的范围内。即使在今天,北落基山脉 表现出对野火的抵御能力, , 包括 复苏的早期迹象 大面积火灾之后 2017年.

Three illustrated charts show forest density increasing and time between fires falling over the past 4,800 years at one location.
根据湖泊沉积物重建的北落基山脉一片高海拔森林过去 4,800 年来气候、森林密度和火灾频率的长期变化。红点反映了过去火灾的时间。 凯拉·克拉克-沃尔夫

类似研究 在科罗拉多州和怀俄明州南落基山脉的高海拔森林里,情况则不同。

创纪录的 2020 年火灾季节 科罗拉多州三场最大的火灾, ,帮助将科罗拉多州和怀俄明州高海拔森林的燃烧率推高至 未知领域 相对于过去2000年。

气候变化也对 森林火灾后森林是否恢复以及如何恢复 在西部温暖、干燥的地区,包括 南落基山脉, , 这 西南部和加利福尼亚州. 。当火灾之后是特别温暖、干燥的夏季时,幼苗无法生长,森林也难以再生。在一些地方,灌木或草本植被完全取代了树木。

Graphs show fire activity rising with temperature over time.
对南落基山脉 20 个高海拔湖泊的火灾历史重建表明,历史上平均每 230 年就会发生一次火灾。到了 21 世纪,这一数字显着增加。 菲利普·伊格拉, CC BY-ND

南落基山脉现在发生的变化可以作为北落基山脉未来的预警。

气候变暖,火灾活动加剧,风险更高

回顾数千年,我们很难忽视气候与野火流行之间的一贯联系。

春季和夏季温暖、干燥 加载骰子 使大面积火灾季节更有可能发生。情况是这样的 1910年 在北落基山脉和 2020年 在落基山脉南部。

气候变化何时、何地以及如何将落基山脉其他地区的燃烧速度推向未知领域,目前还很难预测。1910 年和 2020 年之间的区别在于,1910 年之后的几十年火灾活动较少,而 2020 年则是与全球变暖相关的火灾活动增加的总体趋势的一部分。在 21 世纪火灾活动的背景下,在未来几十年内,只要发生一场像 1910 年大燃烧这样的火灾,就会使北落基山脉超越任何已知的记录。

A tiny pine seedling in a vast landscape of burned trees and soil.
2020 年 10 月落基山国家公园发生东部麻烦火灾一年后,一棵黑松树苗开始生长。高海拔森林的恢复需要数十年的时间。 菲利普·伊格拉

从长远来看的教训

时钟正在滴答作响。

极端山火将变得越来越有可能 随着气候变暖,将会 森林更难恢复. 。人类活动也增加了火灾发生的风险。

1910 年的大火灾给人们留下了深刻的印象,因为它对生命和家庭造成了毁灭性的影响, 与 2020 年火灾季节一样 以及最近发生的许多其他火灾 人类扮演的角色 点燃它们。

Photo shows burned trees across miles of hillsides along a railroad line
1910 年圣劳伦斯河北叉附近的火灾造成的后果爱达荷州科达伦国家森林的乔河。 右.H.麦考伊/美国林务局档案, 抄送

意外起火——由于电线倒塌、篝火逃逸、拖曳链条、铁路——导致的事故不断扩大 火灾发生的时间和地点, , 和 它们导致大多数房屋毁于火灾. 。火那 摧毁了夏威夷拉海纳, ,是最近的例子。

那么我们能做什么呢?

遏制温室气体排放 来自车辆、发电厂和其他来源的废气可以帮助减缓变暖以及气候变化对野火、生态系统和社区的影响。 森林间伐和规定烧毁改变森林燃烧的方式, ,保护人类和 最大限度地减少最严重的生态影响.

重新定义与野火共存的挑战 – 使用耐火材料进行建筑,减少意外着火并加强对极端事件的准备 – 可以 帮助最大限度地减少损害 同时保持数千年来火灾在落基山脉森林中发挥的关键作用。

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