Forschung hilft kalifornischen Forstmanagern bei der Beurteilung der Rauchgefahr durch vorgeschriebene Verbrennungen

Im gesamten amerikanischen Westen wenden Verwalter feuergefährdeter Landschaften zunehmend eine Praxis an, die kontraintuitiv erscheint: Sie legen kleine Brände, um größere, zerstörerischere Brände zu verhindern. Diese gezielten, kontrollierten Brände, die gemeinhin als „vorgeschriebene Verbrennungen“ bezeichnet werden, halten die Wälder gesund, indem sie die Ansammlung von Gräsern, Blättern, Ästen und anderen Ablagerungen reduzieren, die größere Waldbrände auslösen und umliegende Gemeinden ausräuchern können.

Aber auch der Rauch verordneter Verbrennungen birgt Gesundheitsrisiken. Heutige Forstverwalter müssen sich fragen: Wie viel vorgeschriebenes Abbrennen ist zu viel? Wann überwiegen die langfristigen Vorteile der Kraftstoffreduzierung nicht mehr die kurzfristigen Rauchkosten? Und wie können sich umliegende Gemeinden besser auf eine Feuersaison vorbereiten?

Ein internationales Team unter der Leitung von Forschern der University of Washington hat einen Rahmen entwickelt, um Landverwaltern dabei zu helfen, die Auswirkungen von Landbewirtschaftungsszenarien mit unterschiedlichen vorgeschriebenen Abbrandmengen auf die Luftqualität zu bewerten. Um das Rahmenwerk anzuwenden, verknüpften die Forscher eine Reihe von Modellen, die die Rauchauswirkungen unterschiedlicher vorgeschriebener Brandmengen auf Ökosysteme und umliegende Gemeinden abschätzen.

Nachdem die Forscher diese Modelle verwendet hatten, um die Rauchentwicklung bei sechs verschiedenen vorgeschriebenen Verbrennungsniveaus im gesamten kalifornischen Central Sierra-Gebiet abzuschätzen, stellten sie fest, dass mäßige Verbrennungsmengen die Gesamtrauchmenge reduzieren würden. Alle getesteten Grenzwerte der vorgeschriebenen Brände führten insgesamt zu weniger Waldbrandrauch. Aber größere Mengen vorgeschriebener Brände könnten auch erhebliche Gesundheitsrisiken mit sich bringen.

Die Forscher berichteten über ihre Ergebnisse – speziell für die Landschaft der Central Sierra – in zwei Artikeln. Der erste, veröffentlicht am 27. Dezember in Nachhaltigkeit in der Naturschätzte, wie sich unterschiedliche Ausmaße der vorgeschriebenen Verbrennung auf die Gesamtmenge an Rauch auswirkten, die während einer durchschnittlichen Waldbrandsaison erzeugt wurde. Der Zweite, veröffentlicht am 16. Januar in Umweltforschungsbriefeanalysierte die Auswirkungen auf die im Freien arbeitenden Landarbeiter der Region.

„Wir hatten bisher keine gute Möglichkeit, diesen Kompromiss in Bezug auf die Rauchexposition zu beziffern, da es schwierig war, Daten und Methoden branchenübergreifend zu integrieren“, sagte Claire Schollaert, Absolventin des Department of Environmental & Occupational Health Sciences der UW Hauptautor beider Arbeiten. Heute ist sie Postdoktorandin an der UCLA.

„Wir wissen, dass Waldbrände weniger schwerwiegend sein können, wenn sie tatsächlich ausbrechen, wenn wir die Brennstoffdichte reduzieren können. Auch die Emissionen können geringer sein, und daher werden die Rauchbelastung und die gesundheitlichen Auswirkungen geringer ausfallen. Wir müssen auch den Ort und den Zeitpunkt berücksichtigen.“ der vorgeschriebenen Verbrennungen sind geplant, was bei Waldbränden nicht der Fall ist. Das ist das Konzept. Aber ich denke, dass es bisher schwierig war, das zu kommunizieren.

„Das Coole an dieser Arbeit ist, dass wir endlich den Kompromiss zwischen der Reduzierung des Waldbrandrisikos und seinen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit durch vorgeschriebenes Abbrennen auf lokaler Ebene quantifizieren konnten.“

Die Forscher konzentrierten sich auf die Tahoe Central Sierra Initiative, ein 2,4 Millionen Hektar großes Gebiet, das öffentliches, privates und kommerzielles Land umfasst. Ein Konsortium von Landverwaltern in der Region entwickelte sechs Waldbewirtschaftungsszenarien mit steigenden vorgeschriebenen Abbrandmengen. Sie reichten von minimalem Management ohne vorgeschriebene Verbrennungen und begrenzten Bemühungen zur Reduzierung überschüssiger Brennstoffe bis hin zu einem Szenario namens „Fire++“ mit schätzungsweise 30.000 Hektar vorgeschriebener Verbrennung pro Jahr.

Diese Szenarien wurden in eine Reihe von Modellen eingespeist, die die durch Waldbrände und vorgeschriebene Verbrennungen in jedem Szenario erzeugte Rauchmenge sowie die gesundheitlichen Auswirkungen auf umliegende Gemeinden schätzten.

Jedes Szenario, das in der Tahoe Central Sierra Initiative vorgeschriebene Verbrennungen beinhaltete, führte zu einer kürzeren Rauchsaison bei Waldbränden mit insgesamt weniger Rauch als bei Szenarios ohne vorgeschriebene Verbrennungen. Dadurch könnten umliegende Gemeinden und Landarbeiter im Freien weniger Rauch ausgesetzt sein.

Das Modell sagte voraus, dass die Gesamtrauchmenge, gemessen an der Konzentration feiner Partikel (PM2,5), bei einer moderaten vorgeschriebenen Menge an Verbrennungen am niedrigsten war – ein Szenario, das die Forscher einfach „Feuer“ nannten. Szenarien mit größeren Verbrennungsmengen – Fire+ und Fire++ – erzeugten insgesamt etwas mehr Rauch als das moderate Szenario.

Schollaert hofft, dass Waldverwalter im ganzen Land die Methoden übernehmen, damit sie Aspekte der öffentlichen Gesundheit besser in die Bewirtschaftungsplanung ihrer spezifischen Landschaften einbeziehen können.

„Die genaue Platzierung dieses Sweet Spots der vorgeschriebenen Verbrennung wird variieren. Aber wenn man das Risiko extremer Waldbrände eindämmt, werden im Allgemeinen die Emissionen umso geringer ausfallen, je mehr man die Schwere des Feuers verringern kann“, sagte Schollaert. „Und in diesem Sweet Spot ist auch die Koordination mit den Gesundheitsbehörden integriert, denn theoretisch kann man Rauch aus vorgeschriebenen Verbrennungen einplanen. Das ist die Art von Planung, von der ich hoffe, dass sie daraus resultieren kann.“