Laut einer neuen Studie von Forschern der Universitäten Stanford und Columbia stellt sich nicht mehr die Frage, wie hochintensive, oft katastrophale Waldbrände verhindert werden können, die im Westen der USA immer häufiger auftreten.
Die Analyse, veröffentlicht 10. November in Wissenschaftliche Fortschritte, zeigt, dass Brände geringer Intensität, wie kontrollierte oder vorgeschriebene Brände, bewältigte Waldbrände und Brände aus Stammeskulturen, das Risiko verheerender Brände über Jahre hinweg drastisch reduzieren können. Die Ergebnisse – einige der ersten, die den Wert von Bränden geringer Intensität genau quantifizierten – kommen, während der Kongress im Rahmen der Neuautorisierung des Farm Bill die Waldbrandstrategie des US-Forstdienstes neu bewertet.
„Ich hoffe, dass die politischen Entscheidungsträger diese Arbeit als Motivation und Unterstützung für die Ausweitung nützlicher Brände als Schlüsselstrategie zur Verhinderung von Waldbrandkatastrophen nutzen werden“, sagte Michael Wara, Co-Autor der Studie und Direktor des Programms für Klima- und Energiepolitik am Stanford Woods Institute for the Environment. „Nutzende Brände sind nicht ohne Risiken – aber unsere Studie zeigt, wie groß und nachhaltig die Vorteile dieser entscheidenden Risikominderungsstrategie sind.“
Deutliche Risikoreduzierung
Die Studie, die sich auf Kalifornien konzentrierte, erfolgte fast genau fünf Jahre, nachdem der Bundesstaat mit dem Camp Fire den tödlichsten Waldbrand aller Zeiten erlitten hatte. Heißes Wetter und eine lange Tradition der Brandbekämpfung haben die Bildung von zundertrockenen Bäumen und Büschen ermöglicht, die immer zerstörerischere Waldbrände auslösen. Das war nicht immer so.
Jahrtausende lang ließen indigene Völker zu, dass Waldbrände brannten, und legten aus Gründen, die von Zeremonien bis hin zum Lebensunterhalt reichten, absichtlich Feuer auf das Land. Infolgedessen enthielten vorkoloniale Wälder in ganz Kalifornien weniger Treibstoff für hungrige Flammen und waren besser in der Lage, Feuchtigkeit zu speichern – der Schlüssel zur Widerstandsfähigkeit gegen Feuer und Dürre.
Es ist kein Geheimnis, dass von Waldbränden betroffene Regionen von einem zielstrebigen Fokus auf die Unterdrückung zu einem Fokus übergehen müssen, der viel mehr kontrollierte Brände und Waldresilienz umfasst. Frühere von Stanford durchgeführte Untersuchungen haben gezeigt, dass allein in Kalifornien auf etwa 80.000 Quadratkilometern oder fast 20 % der Landfläche des Bundesstaates Kraftstoffaufbereitungen erforderlich sind – seien es vorgeschriebene Verbrennungen oder die Ausdünnung der Vegetation.
Bisher beschränkten sich Studien zur Bewertung der positiven Auswirkungen von vorgeschriebenen Bränden und Bränden geringer Intensität jedoch auf relativ kleine Gebiete, beispielsweise ein einzelnes Wildnisgebiet oder ein Wassereinzugsgebiet. Für dieses Papier untersuchten die Forscher 20 Jahre Satellitenüberwachung von Waldbränden in mehr als 100.000 Quadratkilometern kalifornischer Wälder.
Das Team – Experten für Brandschutzpolitik, Wissenschaftler des öffentlichen Gesundheitswesens sowie Forscher für Statistik und maschinelles Lernen – harmonisierte mehrere landesweite Datensätze zu Brennstoffeigenschaften und Brandverhalten, einschließlich der Brandintensität (gemessen an der freigesetzten Energiemenge) und der Brandschwere (gemessen anhand der Menge an freigesetzter Energie). Auswirkungen großer Brände auf das Ökosystem).
Frühere Studien haben gezeigt, dass vorgeschriebene Brände und ungeplante Waldbrände geringer Intensität ähnliche risikomindernde Wirkungen haben. Beide entfernen Oberflächenbrennstoffe und Bäume mit kleinerem Durchmesser und tragen so dazu bei, dass die Wälder eine feuerresistentere Baummischung erreichen und verhindern, dass Brände zu stark werden. Beide lassen aufgrund der relativ geringen Flammenhöhe auch Baumkronen intakt.
Die Autoren haben die Schutzwirkung von Bränden geringer Intensität mithilfe einer Methode gemessen, bei der unverbrannte Gebiete zu einer synthetischen Landschaft zusammengesetzt wurden, die den Merkmalen der verbrannten Landschaften wie Wettermuster, Höhe, Vegetationstyp und Störungsgeschichte sehr ähnlich ist. Dieser Ansatz ermöglichte es ihnen, abzuschätzen, wie sich diese verbrannten Landschaften entwickelt hätten, wenn sie nicht im selben Jahr abgebrannt wären – und diese kontrafaktischen Ergebnisse mit ihrer tatsächlichen Entwicklung im Laufe der Zeit zu vergleichen.
Mit diesem Ansatz konnten die Forscher das verringerte Risiko von Bränden hoher Intensität quantifizieren, nachdem ein Feuer geringer Intensität in einem Waldgebiet brannte, und dann sehen, wie lange die Schutzwirkung anhält.
Sie fanden heraus, dass Brände geringer Intensität in gemischten Nadelwäldern in Kalifornien zunächst zu einer Reduzierung des Risikos katastrophaler Brände um 60 % führen. Dieser Effekt hält mindestens sechs Jahre an, lässt jedoch mit der Zeit nach. Sie fanden auch eine geringere, aber immer noch signifikante Verringerung des Risikos in von Eichen dominierten Wäldern.
Gutes Timing
Politische Entscheidungsträger könnten die Ergebnisse der Studie als Grundlage für die zukünftige Bewertung von Brennstoffaufbereitungen für Wildgebiete nutzen, indem sie den quantifizierten Nutzen mit den potenziellen Kosten und Risiken vergleichen, die mit der Umsetzung verbunden sind.
Der Zeitpunkt ist günstig: Der US Forest Service hat vorgeschlagen, im Laufe des nächsten Jahrzehnts fast 200.000 Quadratkilometer (ca. 50 Millionen Acres) durch eine Mischung verschiedener Strategien zur Kraftstoffaufbereitung zu behandeln. Kalifornien hat vorgeschlagen, die Fläche, die gegen Waldbrände behandelt wird, auf 2.000 Quadratkilometer (etwa 500.000 Acres) pro Jahr zu erhöhen.
Um wirksam zu sein, müssen Brennstoffaufbereitungen in Wildgebieten, einschließlich der vorgeschriebenen Verbrennung, einer fortlaufenden, regelmäßigen Wartung und nicht einem einmaligen Eingriff in Wälder dienen, die an Gemeinden oder kritische Infrastrukturen angrenzen, schreiben die Forscher. Der Nutzen der Risikominderung durch Verbrennungen geringer Intensität hängt stark von der sorgfältigen Auswahl und Ausrichtung der Intervention ab, um maximalen Schutz für Menschen, Gemeinschaften und Ökosysteme zu bieten.
„Diese Studie veranschaulicht, wie Datenwissenschaft durch eine hochgradig multidisziplinäre Zusammenarbeit zum Klimaschutz beitragen kann“, sagte der Hauptautor der Studie, Xiao Wu, Assistenzprofessor für Biostatistik an der Columbia University, der als Data Science Fellow in Stanford an der Arbeit arbeitete.
„Waldbrände stellen eine erhebliche Bedrohung sowohl für unsere Ökosysteme als auch für das menschliche Wohlergehen dar. Als Wissenschaftler ist es unser ständiges Ziel, praktische Lösungen zu finden.“
Mehr Informationen:
Xiao Wu et al., Brände geringer Intensität mindern das Risiko von Waldbränden hoher Intensität in den Wäldern Kaliforniens., Wissenschaftliche Fortschritte (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adi4123. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adi4123