嚴重的野火增加了未來巨型火災的可能性

樹木完全燒燬後,茂密的低矮植被得以 Sprout,為更極端的火災創造了新的溫床

home engulfed in flames during the Creek Fire

2020年9月8日清晨,克里克大火吞噬了加利福尼亞州弗雷斯諾縣非建制區托爾豪斯地區的一棟房屋。加州消防部門於 9 月 7 日表示,加州野火已燒燬超過 200 萬英畝的土地,創下紀錄,濃煙阻礙了空運數十名被失控大火困住人員的努力。

為了降低災難性野火的風險,加利福尼亞州的森林需要更多的常規燃燒。這一資訊已被重複多年。長期以來,在“金州”和美國西部其他地區不懈地撲滅甚至小型野火,剝奪了這些地區有益的火焰,導致茂密的植被和乾燥的落葉層積聚。專家表示,這種燃料的積累正在導致巨型火災急劇增加。

更具諷刺意味的是,新的研究表明,大規模火災不一定會減少同一地點未來發生大型火災的機率。僅在加利福尼亞州,最近的大型火災就在以前火災的範圍內燃燒,包括 2012 年的奇普斯大火、2013 年的邊緣大火和 2018 年營地大火的部分地區。在不到十年的時間裡,今年巨型火災燒燬的一些區域可能會再次燃起熊熊大火。在某些生態系統中,高強度火災會產生更多的高強度火災,進一步加劇森林的損失。

典型的野火是低強度區域(火焰靠近地面蔓延,吞噬松針、碎屑和較小的植物)和高強度區域(火星攀升到樹冠,燒燬整棵樹木)的混合體。通常也會留下一些未燃燒的陸地島嶼。


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但最近的巨型火災中,高強度區域的比例更高。加州大學合作推廣學院的林務員 Susie Kocher 表示,研究人員估計,在 100 年前的官方政策出臺之前(該政策規定應撲滅所有野火),加利福尼亞州內華達山脈的典型火災中只有 5% 到 10% 會以高強度燃燒。如今,隨著森林變得樹木茂密、燃料充足,對於在初步控制工作後爆發的火災,這一比例在 40% 到 60% 之間。2014 年,大約一半的國王大火以高強度燃燒,並燒死了薩克拉門託以東中央內華達山脈 40,000 英畝區域內的所有針葉樹。“這遠遠超出了我們認為的自然狀態,”Kocher 說。

高強度燃燒的程度具有重要的後果。首先,由於松果中的針葉樹種子只能從母樹傳播很短的距離,黃松和其他常綠樹木可能需要很長時間,甚至不可能重新遷入。大部分大型燒燬的景觀可能會在數十年內仍然沒有針葉樹。燃燒了數千年的混合強度火災保留了更多的母樹,使得高強度區域能夠重新播種。

高強度火災也不能排除隨後發生大型火災的可能性。 監測內華達山脈野外樣地的生態學家觀察到,高強度火災 往往會產生更多的高強度火災當一場強烈的火焰吞噬了大部分樹木時,它會留下一片焦土和沒有陰影的區域。灌木很容易在由此產生的過剩陽光中 Sprout。剩餘的枯樹倒下。在最初幾年,灌木叢生的區域並不是特別易燃,因為幼小的植物含有大量水分。隨著時間的推移,灌木叢會積聚枯枝和樹葉,枯萎的樹枝會從被燒焦的樹木上掉落下來。如果大約八年或更長時間後出現火花——閃電、倒下的電線、逃逸的篝火——灌木和倒下的木材可以維持另一場大火,提供可以輕易蔓延火焰的連續覆蓋物。“灌木自然會在更高的強度下燃燒,”森林服務處的生態學家 Michelle Coppoletta 說,她記錄了這種現象。“你正在獲得這種完美的燃料風暴,可以攜帶高強度火災。”

這一過程可能部分推動了 2018 年的營地大火,這場災難性的大火摧毀了加利福尼亞州的天堂鎮,並造成數十人死亡。加利福尼亞州立大學奇科分校的火災地理學家和普萊恩斯米沃克文化從業者 Don Hankins 說,火災開始的景觀在之前的幾年也曾被燒燬。“這就是營地大火蔓延如此迅速的部分原因。它正在穿過灌木和草地大量再生長的區域。”

接連不斷的火災可以完全改變景觀。北加利福尼亞州布特縣資源保護區的森林健康流域協調員 Wolfy Rougle 說,大型高強度區域“通常會重置為灌木叢 [灌木林],有時甚至是草原”。“所以現在你有了這個高強度區域,它會繼續以這種方式燃燒。”反覆發生的火災也會侵蝕鄰近的森林。

大規模的轉變也對碳儲存和生物多樣性產生影響。正如 Coppoletta 所說,結果是景觀的同質化。曾經是針葉樹、灌木和草地鑲嵌的地方,現在只由少數幾種灌木組成。與先前鑲嵌相關的許多生物多樣性可能會喪失。此外,“灌木叢或灌木叢地植被不會像森林那樣在長期內真正積累碳,因為它往往會一次性燃燒殆盡,”Rougle 說。

火災驅動的轉變並非森林獨有。Hankins 指出,加利福尼亞州灌木叢和橡樹林中的火災可能會讓入侵性一年生草有機會遷入。非本地一年生草在冬季降雨後迅速 Sprout,但在 6 月份之前就會乾枯。Hankins 說,如果出現火花,“它總是會準備好燃燒”。與此同時,他說,雖然橡樹可以忍受一些火災,“但它們不一定已經進化到能夠在這種 [嚴重] 火災和這種火災頻率中倖存下來。因此,我們同時也在失去橡樹林。”

土地管理者有兩種主要的工具來嘗試阻止嚴重的森林火災再次發生:疏伐和計劃燒除。疏伐一些枯死和較小的活樹以及其他植被可以減少燃料負荷。精心管理的燃燒可以防止茂密樹冠的生長和燃料的積聚。但 Coppoletta 說,關於干預措施在何處可行以及使用哪些策略,仍然存在爭議。

可控火災可以透過不同的方式扭轉嚴重火災的趨勢。在比格奇科克裡克生態保護區,Hankins 研究了 土著計劃燒除實踐的效果,該地區曾被星薊和其他入侵植物所佔據。透過在季節初期(薊剛 Sprout 時)安排火災,燃燒人員能夠讓本地草叢重新生長。這些草是多年生且根深蒂固的。它們保持綠色的時間更長,因此不易攜帶火災。“我們已經能夠將系統轉變為相對沒有我們不希望在該景觀中出現的一些物種,”Hankins 說。“這一切都是透過非常仔細地定時火災來實現的。”

Rougle 正在參與一項努力,以減少營地大火足跡內未來發生強烈復燃的可能性。“我們可能只有三年的時間來重新燃燒這種 Sprout 出來的灌木叢和灌木,以嘗試阻止它變成 10 英尺高的灌木,”她說。研究人員不一定試圖恢復以前的森林。相反,他們希望將斑塊性帶回景觀,打破植被,既是為了消防安全,也是為了生物多樣性。“我們希望火災能給我們帶來健康的棲息地型別鑲嵌,有很多邊緣。我們希望它看起來非常混亂——這邊是高強度 [火災],那邊是低強度 [火災],”Rougle 說。她說,這種“火災多樣性”有助於創造加利福尼亞州巨大的生物多樣性。

官員們仍在繪製地圖,瞭解今年在加利福尼亞州燃燒的創紀錄的 400 多萬英畝土地中有多少遭受了嚴重火災。看起來八月複合火災主要以低強度燃燒,清除了乾燥的燃料,但保持樹木完好無損。另一些火災,例如內華達山脈西坡的克里克大火,則燃燒猛烈,燃料是已經因乾旱和昆蟲而死亡的站立樹木。

“最終,所有這些土地都需要在火災發生後的兩到十年內(可能更接近兩到五年)進行管理,以維持燃料的減少,”聖何塞州立大學的火災科學家 Kate Wilkin 說。隨著氣候變化使加利福尼亞州變得更加炎熱和乾燥,增加了發生巨型火災的可能性,這種需求只會增長。

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