Ein 20-jähriges Experiment in der Sierra Nevada bestätigt, dass verschiedene Waldbewirtschaftungstechniken – vorgeschriebenes Abbrennen, Wiederherstellungsdurchforstung oder eine Kombination aus beidem – das Risiko katastrophaler Waldbrände in Kalifornien wirksam verringern.
Diese Behandlungen verbessern auch die Waldgesundheit, indem sie Bäume widerstandsfähiger gegen Stressfaktoren wie Dürre und Borkenkäfer machen, und sie wirken sich nicht negativ auf die Artenvielfalt von Pflanzen oder Wildtieren in einzelnen Baumbeständen aus, so die Studie. Die Ergebnisse des Experiments, genannt Feuerersatzstudiewar veröffentlicht im Tagebuch Ökologische Anwendungen.
„Die Forschung zeigt ziemlich eindeutig, dass diese Behandlungen effektiv sind – sehr effektiv“, sagte der Hauptautor der Studie, Scott Stephens, Professor für Brandwissenschaften an der University of California in Berkeley Diese Behandlungen in großem Maßstab durchzuführen, ohne negative Folgen.“
Letztes Jahr, Kalifornien kündigte einen strategischen Plan zur Ausweitung des Einsatzes vorgeschriebener Feuer an bis 2025 auf 400.000 Acres pro Jahr. Der Einsatz von Nutzfeuer wird jedoch weiterhin durch mehrere Faktoren behindert, darunter der Mangel an geschulten Arbeitskräften, die Notwendigkeit spezifischer Wetterbedingungen für die Verbrennung und Ängste vor möglichen Risiken.
Diese Studie zeigt, dass die Wiederherstellungsdurchforstung auch eine praktikable Option für die Waldbewirtschaftung ist und zusammen mit wohltuendem Feuer eingesetzt werden kann, ohne die Waldgesundheit oder die Artenvielfalt zu beeinträchtigen.
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass es nicht nur eine Lösung gibt – es gibt mehrere Dinge, die man tun kann, um das Risiko einer Brandkatastrophe einzudämmen“, sagte der Co-Autor der Studie, Ariel Roughton, Forschungsstationsleiter bei Berkeley Forests. „Die Menschen können aus verschiedenen Kombinationen von Behandlungen wählen, die ihren Bedürfnissen entsprechen könnten, und wir können ihnen zeigen, wie sich diese Behandlungen auf Dinge wie das Waldbrandverhalten, das Baumwachstum und die Kohlenstoffspeicherung in ihren Wäldern auswirken können.“
Ersatz für ein Lauffeuer
In den letzten zwei Jahrzehnten haben Stephens und andere Forscher von Berkeley Forests vorgeschriebene Verbrennungen, restaurative Durchforstung oder eine Kombination aus beidem eingesetzt, um Grundstücke in der Blodgett Forest Research Station, einem 4.000 Hektar großen Versuchswald etwa 65 Meilen nordöstlich von Sacramento, zu behandeln die nicht abgetretenen Länder der Nisenan-Völker.
Die Fire Surrogate Study war eine von 13 Studien in den USA, die erstmals 1999 gestartet wurden. Ihr Ziel war es zu untersuchen, ob die beiden Behandlungen die positiven Auswirkungen von Blitzbränden und indigenen Brandpraktiken auf die Wälder Kaliforniens nachahmen könnten, die nach einem Jahr dicht und überwuchert geworden sind Jahrhundert des Holzeinschlags und der Brandbekämpfung.
„Vorgeschriebene Brände und Sanierungsdurchforstung sind beides Ersatz für Waldbrände, ein wichtiger Prozess, der in Kalifornien vor der europäischen Kolonisierung häufig vorkam“, sagte Stephens. „Der Anstoß zu dieser Studie war: Wenn man diese Behandlungen in großem Maßstab umsetzt, geht dann irgendetwas verloren?“
Im Rahmen der Studie wurden in Blodgett neun Versuchsparzellen und drei Kontrollparzellen erstellt. Drei der Versuchsflächen wurden nur mit vorgeschriebenen Verbrennungen bewirtschaftet; Im Laufe von 20 Jahren kam es zu drei Verbrennungen. Drei weitere Versuchsparzellen wurden zunächst durchforstet und dann abgebrannt, die letzten drei wurden nur mit Sanierungsverdünnung behandelt. Die Kontrollparzellen wurden ohne menschliches Eingreifen, mit Ausnahme der fortgesetzten Brandbekämpfung, wachsen gelassen.
Am Ende des 20-Jahres-Zeitraums untersuchten die Forscher die Vegetation in jeder Parzelle und nutzten Computermodelle, um abzuschätzen, wie viele Bäume den Waldbrand wahrscheinlich überleben würden. Sie fanden heraus, dass alle drei Arten von Versuchsparzellen deutlich widerstandsfähiger gegen Waldbrände waren als die Kontrollparzellen, was eine 80-prozentige Wahrscheinlichkeit zeigte, dass mindestens 80 % der Bäume überleben würden.
Sie berechneten auch den „Konkurrenzindex“, ein Maß dafür, wie stark Bäume um Ressourcen wie Sonnenlicht, Wasser und Bodennährstoffe konkurrieren müssen. Durch das Entfernen überschüssiger Bäume und Vegetation sowie Durchforsten und Abbrennen wurde die Konkurrenz zwischen den Bäumen eingeschränkt und sie weniger anfällig für Stressfaktoren wie Dürre und Borkenkäfer.
Allerdings wiesen die Parzellen, die mit einer Kombination aus Durchforstung und Feuer behandelt wurden, den besten Wettbewerbsindex auf, was darauf hindeutet, dass sie den Auswirkungen des Klimawandels am widerstandsfähigsten standhalten würden.
„Wenn man Durchforstung mit Feuer kombiniert, ist man in der Lage, alle Ebenen der Waldstruktur zu verändern, und es beschleunigt den Zeitrahmen für das Erreichen einer widerstandsfähigeren Struktur“, sagte Roughton.
Durchforstungsdurchforstung kann auch finanzielle Vorteile mit sich bringen: Häufig können größere Bäume an Sägewerke verkauft werden, und der Erlös kann dazu verwendet werden, die Kosten für die Waldbewirtschaftung auszugleichen. Im Laufe von 20 Jahren wurden die Behandlungen in Blodgett vollständig durch Einnahmen aus Holz finanziert.
„Wenn ich nach Sacramento gehe und darüber rede [forest management] „Bei Gesetzgebern ist die erste Frage, die sie immer stellen, die nach den Kosten“, sagte Stephens. „Die Leute in der Landesregierung sagen uns, dass sie nicht die einzige Quelle sein können, die diese Arbeit unterstützt.“ Deshalb ist die Wirtschaft so wichtig.“
Feuerprobe
Im September 2022 wurden die Wälder von Blodgett einem echten Test unterzogen: Am Morgen des 9. September 2022 durchbrach das Mosquito Fire die Nordseite des Grundstücks und brannte etwa 300 Acres nieder, bevor es zwei Tage später eingedämmt werden konnte.
Eine der Kontrollparzellen der Studie lag direkt im Weg des Feuers und mehr als 60 % der Bäume in dieser Parzelle waren vollständig verbrannt. Allerdings dienten benachbarte Versuchsflächen, die mit vorgeschriebenen Verbrennungen behandelt worden waren, als „Brennstoffpausen“, da sie weniger heiß brannten als die Kontrollflächen und als Aufmarschgebiete für Feuerwehrleute dienten.
„Wir glauben, dass unsere Managementmaßnahmen zusammen mit dem Wetter insgesamt einen ziemlich großen Einfluss auf das Verhalten des Feuers hatten“, sagte Roughton.
Die Forscher haben vom Joint Fire Science Program ein vierjähriges Stipendium erhalten, um das Fire Surrogate Project fortzuführen. Mit Hilfe des Zuschusses haben sie eine neue Kontrollparzelle eingerichtet, um die zu ersetzen, auf der es brannte, und planen, auf den experimentellen Nur-Brand-Parzellen ein viertes Feuer anzuwenden.
Sie arbeiten auch mit der United Auburn Indian Community zusammen, um das indigene kulturelle Brennen in Blodgett wiederherzustellen.
„Wir wollen Teil der Lösung sein, und das ist Teil unserer Mission bei Blodgett“, sagte Roughton. „Wir hoffen, dass wir durch die Durchführung dieser Studien und das Zusammenbringen der Menschen hierher, um die Auswirkungen der verschiedenen Behandlungen zu sehen, diese zurücknehmen und auf das Land anwenden, das sie bewirtschaften werden.“
Mehr Informationen:
Scott L. Stephens et al., Waldrestaurierung und Arbeiten zur Kraftstoffreduzierung: Verschiedene Wege zum Erfolg in der Sierra Nevada, Ökologische Anwendungen (2023). DOI: 10.1002/eap.2932