Eine kürzlich durchgeführte Modellstudie zeigt, dass Borkenkäferausbrüche in Wäldern nicht unbedingt größere und schädlichere Waldbrände verursachen – zumindest nicht für eine Weile.
Die Forschung könnte eines Tages Feuerwehrleuten dabei helfen, besser zu entscheiden, wie sie Ressourcen für die Brandbekämpfung und die Entfernung von Brennstoff einsetzen sollen. Insbesondere hoffen die Forscher, dass Manager besser einschätzen können, wo, wann und wie sie Ressourcen zuweisen sollten, wenn es in einem Wald zu einem Käferbefall kommt.
„In der Gemeinschaft herrscht die allgemeine Auffassung vor, dass ein Befall mit Borkenkäfern das Feuer auf jeden Fall verstärken wird“, sagte Jennifer Adam, angesehene Professorin der Berry Family am Department of Civil and Environmental Engineering der Washington State University. „Aber die Bedeutung dieses Papiers ist die Tatsache, dass die Antwort auf diese Frage ist, dass es darauf ankommt. Wenn Sie sich nur die Auswirkungen des Klimawandels direkt auf Brände, die Brandausbreitung oder die Brandwahrscheinlichkeit ansehen und die Vegetation nicht einbeziehen Bild, bekommt man meistens die falsche Antwort.“
Unter der Leitung von Jianning Ren, einem Postdoktoranden an der University of Nevada, Reno, und Adam veröffentlichten die Forscher ihre Arbeit über die Auswirkungen des Borkenkäfers auf Waldbrände in den USA Journal of Advances in Modeling Earth Systems.
Der Klimawandel verstärkt natürliche Störungen wie Waldbrände, extreme Wetterereignisse und Insektenausbrüche, und in den letzten Jahren haben Borkenkäferausbrüche Millionen Hektar Wald im Westen der USA und Kanada in Mitleidenschaft gezogen. Der Borkenkäfer tötet Bäume, aber es war unklar, wie sich dies auf Waldbrände auswirkt – einige Studien stellen eine Zunahme von Bränden nach Käferangriffen fest, während andere keine Zunahme festgestellt haben.
Das liegt daran, dass der Versuch, die unzähligen verschiedenen Faktoren herauszukitzeln, die Waldbrände im Feld beeinflussen, eine Herausforderung darstellt.
„Mit Feldbeobachtungen herauszufinden, wann und wo Käfer das Feuer verstärken oder verringern, ist fast unmöglich, weil wir einfach nicht alle verschiedenen Kombinationen all der verschiedenen Faktoren haben“, sagte Erin Hanan, Mitautorin des Papiers und Assistenzprofessorin an der Universität von Nevada, Reno. „Ein Modell ist nützlich, wenn wir versuchen, komplexe Wechselwirkungen zu verstehen, weil wir alles konstant halten und nur an einer Skala drehen können – wie zum Beispiel wie nass es ist oder wie hoch die Sterblichkeit ist. Es überrascht nicht, dass die Antwort wirklich kompliziert war.“
In ihrer Studie untersuchten die Forscher die Wasserscheide Trail Creek im Einzugsgebiet des Big Wood River in Idaho. Sie fanden heraus, dass Borkenkäferschäden in den ersten fünf Jahren eines Borkenkäferausbruchs die Ausbreitung von Bodenbränden tatsächlich einschränken könnten. Das liegt daran, dass Waldbrände von zwei Faktoren beeinflusst werden – wie trocken der Brennstoff ist und wie viel Brennstoff vorhanden ist.
In den ersten drei bis fünf Jahren nach einem Angriff bleiben die von den Käfern getöteten Bäume mit intakten Nadeln stehen und verfärben sich von grün zu einem widerlichen Rot. Mit einem weniger produktiven Wald und dem normalen Abfall, der sich auf einem Waldboden ansammeln würde, haben Brände weniger Brennstoff zum Verbrennen und die Wahrscheinlichkeit von Bodenbränden nahm ab. Nach einigen Jahren fallen die Nadeln jedoch von den toten Bäumen und hinterlassen einen grauen Wald. In vielen Fällen nahmen die Brände dann zu.
Die Wahrscheinlichkeit und das Ausmaß von Waldbränden werden auch davon bestimmt, wie viele Bäume bei einem Ausbruch tatsächlich sterben, eine weitere schwer zu messende Variable. Darüber hinaus ändert sich der Feuchtigkeitsgehalt von Brennstoffen und Böden in unterschiedlichem Maße, wenn Bäume sterben, was sich ebenfalls auf Brände auswirkt.
„Wenn Borkenkäfer hereinkommen, töten sie Bäume und verändern Brennstoffe auf verschiedene Weise“, sagte Hanan. „Sie erzeugen nicht nur viel toten Brennstoff in der Landschaft, sondern verändern auch die Art und Weise, wie Bäume Wasser nutzen.“
Da es sich um eine Modellstudie handelt, sagt die Forschung nicht genau voraus, was bei echten Bränden passieren wird. Die Modelle enthalten zum Beispiel keine Brandbekämpfungsbemühungen. Vielmehr handelt es sich bei der Arbeit um Grundlagenforschung, die darauf abzielt, die vielen Variablen zu entwirren, die Waldbrände beeinflussen, und den Forschern zu helfen, die natürlichen Prozesse, die auftreten werden, besser zu verstehen.
„Mit unserem Modellierungstool können Brandmanager Simulationen durchführen und dann entscheiden, wie das Brandrisiko am effektivsten reduziert werden kann“, sagte Ren, der seinen Ph.D. an der WSU. „Diese Forschung bietet Managern ein praktisches Werkzeug, um besser vorhersagen zu können, wann und wo die Brandgefahr zunehmen wird.“
Mehr Informationen:
Jianning Ren et al, Borkenkäfereffekte auf Feuerregime hängen von zugrunde liegenden Brennstoffmodifikationen in semiariden Systemen ab, Journal of Advances in Modeling Earth Systems (2023). DOI: 10.1029/2022MS003073