บทความเบื้องหลังนี้จัดทำขึ้นเพื่อ Livescience โดยร่วมมือกับมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ
เกือบครึ่งทางเข้าสู่ฤดูร้อนปี 2556 ฤดูไฟป่าในปีนี้เป็นตัวทำลายสถิติอยู่แล้ว ไฟป่า Yarnell Hill ซึ่งเริ่มเมื่อวันที่ 28 มิถุนายนเป็นไฟที่อันตรายที่สุดในประวัติศาสตร์ของแอริโซนาฆ่านักดับเพลิง 19 คน ไฟป่าป่าดำซึ่งเริ่มเมื่อวันที่ 11 มิถุนายนเป็นไฟป่าที่ทำลายล้างมากที่สุดในประวัติศาสตร์ของโคโลราโด มันเผามากกว่า 14,000 เอเคอร์ทำลายบ้านมากกว่า 500 หลังและฆ่าคนสองคน
สหรัฐอเมริกาตะวันตกได้เห็นการทำลายล้างขนาดใหญ่ไฟป่าทุกวันฤดูร้อนนี้ ในปี 2013 พื้นที่ที่ถูกเผานั้นมีขนาดใหญ่กว่าสามเท่าของโรดไอส์แลนด์ ยิ่งไปกว่านั้นสิ่งที่เลวร้ายที่สุดอาจยังมาไม่ถึง กลุ่มใหญ่ของสหรัฐอเมริกาตะวันตกจะยังคงมีความเสี่ยงที่จะเผาไหม้อย่างมีนัยสำคัญจนถึงเดือนกันยายนศูนย์ดับเพลิงแห่งชาติ- คุณลักษณะของ NIFC นี้มีความเสี่ยงเป็นเวลานานต่อความแห้งแล้งในระยะยาวพร้อมกับอุณหภูมิสูงและสภาพอากาศที่แห้ง
ดาวเคราะห์ไวไฟของเรา
“ ไฟป่าไม่ใช่เรื่องใหม่พวกเขาเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องบนโลกอย่างน้อย 400 ล้านปีที่ผ่านมา” กล่าวเจนนิเฟอร์บัลค์ของ Penn State University แต่เธอเสริมการวิจัยแสดงให้เห็นว่าตั้งแต่ปี 1970ความถี่ของไฟป่าเพิ่มขึ้นอย่างน้อยสี่เท่า
จากการวิจัยนี้ - กศึกษาจัดพิมพ์ในปี 2549 โดยทีมที่นำโดยAl Westerlingของสถาบันสมุทรศาสตร์ Scripps และมหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียเมอร์เซด-ขนาดทั้งหมดของพื้นที่เผาไหม้ในสหรัฐอเมริกาตะวันตกเพิ่มขึ้นอย่างน้อยหกเท่าในส่วนต่อมาของ 20ไทยศตวรรษ. นอกจากนี้การศึกษาแสดงให้เห็นว่าไฟป่าที่ระดับความสูงสูงซึ่งเคยเป็นของหายากเพิ่มขึ้น -Thomas Swetnamของมหาวิทยาลัยแอริโซนากล่าวถึงการค้นพบนี้ในช่วงการประชุมทางไกลที่ได้รับการสนับสนุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติปี 2552) ข้อมูลนี้หมายความว่าไฟป่าตะวันตกขนาดใหญ่กำลังกลายเป็นบ่อยขึ้นและรุนแรงขึ้น
เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องค่าใช้จ่ายในการต่อสู้กับไฟป่าของสหรัฐมีมูลค่าเกือบ 2 พันล้านดอลลาร์ในปี 2555 ตาม NIFC จากการวิเคราะห์ล่าสุดของ Balch ผู้คนเริ่มต้นมากกว่า 80 เปอร์เซ็นต์ของการรายงานการยิงภูมิทัศน์ที่เผาไหม้ในสหรัฐอเมริกาตั้งแต่ปี 2544 ถึง 2551
สปีชีส์ที่รุกรานพัดเปลวไฟ
ไฟที่ใหญ่กว่าและบ่อยขึ้นเชื่อมโยงกับกิจกรรมของมนุษย์ประเภทต่าง ๆ รวมถึงกิจกรรมที่แพร่กระจายสายพันธุ์ที่รุกราน กรณีในจุด: ในระหว่างการขยายตัวไปทางทิศตะวันตกประมาณปี 1880 ผู้ตั้งถิ่นฐานได้แนะนำให้รู้จักกับตะวันตกจากยุโรปและเอเชียเป็นหญ้ารุกรานที่รู้จักกันในชื่อคนโกง- วันนี้โรงงานแห่งนี้ครอบคลุมพื้นที่มากกว่า 40,000 ตารางกิโลเมตรของสหรัฐอเมริกาตะวันตก Balch กล่าว
นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่า Cheatgrass เพิ่มจำนวนและความรุนแรงของไฟเพราะมันเติบโตในดินแดนแห้งแล้งและแห้งก่อนที่พืชพื้นเมืองจะทำ - พรมเชื้อเพลิงต่อเนื่องสำหรับไฟ
NSF ที่ได้รับการสนับสนุนศึกษาดำเนินการโดย Balch และนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ แสดงให้เห็นว่า Cheatgrass มีส่วนเกี่ยวข้องกับไฟจำนวนมากในลุ่มน้ำ Great อย่างไม่เป็นสัดส่วนพื้นที่ 600,000 ตารางกิโลเมตรซึ่งรวมถึงบางส่วนของเนวาดายูทาห์โคโลราโดแคลิฟอร์เนียและโอเรกอน “ ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา Cheatgrass เป็นเชื้อเพลิงส่วนใหญ่ของไฟที่ใหญ่ที่สุดรวมถึง 39 จาก 50 ไฟที่ใหญ่ที่สุดแม้ว่าสายพันธุ์นี้จะครองเพียงประมาณ 6 เปอร์เซ็นต์ของแผ่นดินในอ่าง Great” Balch กล่าว "นอกจากนี้ Cheatgrass เผาสองครั้งบ่อยเท่าพืชชนิดอื่น ๆ "
ความร้อนเปิดอยู่
อีกปัจจัยหนึ่งที่ส่งเสริมไฟป่าที่เพิ่มขึ้นในสหรัฐอเมริกาตะวันตกคือการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศซึ่งมีลักษณะโดยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นตลอดทั้งปีลดปริมาณน้ำฝนและน้ำพุก่อนหน้านี้ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้:
- สร้างสภาพร้อนและแห้งที่เอื้อต่อการเกิดไฟไหม้
- เพิ่มความยาวของฤดูไฟป่า
- สร้างเชื้อเพลิงสำหรับไฟป่าโดยการเพิ่มการระบาดของด้วงเปลือกไม้ที่ฆ่าต้นไม้ ตั้งแต่กลางทศวรรษ 2000 ด้วงเปลือกไม้บนภูเขาได้ลดลงหลายล้านเอเคอร์ของป่าจากนิวเม็กซิโกไปยังบริติชโคลัมเบีย
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศส่งเสริมการระบาดที่เป็นมิตรกับไฟของด้วงเปลือกไม้ผ่านสองเท่า: ฤดูหนาวที่รุนแรงกว่าช่วยให้ประชากรของแมลงเต่าทองเพื่อความอยู่รอดในฤดูหนาวและเพิ่มจำนวนของพวกเขาและขยายพลังการฆ่าของพวกเขา ในทางตรงกันข้ามประชากรของศัตรูพืชเหล่านี้เคยบางลงมาและทำให้เป็นกลางโดยการฆ่าเย็นของฤดูหนาว
ในเวลาเดียวกันการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะเพิ่มความอ่อนแอของป่าในการโจมตีด้วง มันทำเช่นนั้นโดยการกระตุ้นความแห้งแล้งที่ต้นไม้มีความเครียดจากน้ำซึ่งจะช่วยลดความต้านทานการระบาดของด้วงเปลือกไม้- วิธีที่ความอดอยากลดความต้านทานของผู้คนต่อการติดเชื้อ
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและไฟป่าเสริมซึ่งกันและกัน
เพื่อให้เรื่องแย่ลงปัญหาไม่เพียง แต่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศส่งเสริมไฟป่า - แต่ยังรวมถึงสิ่งที่ตรงกันข้าม นั่นคือไฟป่าส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ยังไง? สำหรับสิ่งหนึ่งไฟป่าถ่านและทำให้ดินแดนมืดลง ดินแดนมืดดูดซับความร้อนได้มากกว่าดินแดนที่ไม่ได้เป็นพืช นอกจากนี้ไฟป่าจะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และมีเธนซึ่งทั้งสองอย่างนี้เป็นก๊าซเรือนกระจกที่ดักจับความร้อนในชั้นบรรยากาศและช่วยเพิ่มอุณหภูมิโลก ในความเป็นจริงไฟที่ผู้คนเริ่มต้นที่จะล้างดินแดนพืชพรรณในปัจจุบันมีส่วนช่วยเพิ่มขึ้นถึงหนึ่งในห้าของการเพิ่มขึ้นของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในคาร์บอนไดออกไซด์ศึกษาดำเนินการโดย Balch และนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ
ความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและไฟป่าหมายความว่าพื้นที่ที่มีประสบการณ์การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิและรูปแบบการตกตะกอนที่เปลี่ยนแปลงไปอาจประสบกับไฟป่ามากขึ้น และถ้าไฟป่าเกิดขึ้นบ่อยครั้งทั่วโลกพวกเขาจะปล่อยก๊าซเรือนกระจกให้อยู่ในชั้นบรรยากาศมากขึ้น
ต่อสู้ด้วยไฟด้วยไฟ
การเพิ่มขึ้นของไฟป่าทำให้เกิดคำถามเร่งด่วนเกี่ยวกับการจัดการไฟ Balch กล่าว เธอกล่าวว่าตัวเลือกการจัดการหนึ่งคือการลดเชื้อเพลิงสำหรับไฟที่รุนแรงผ่านการเผาไหม้ที่กำหนดและควบคุม - แนวโน้มที่เริ่มขึ้นในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาหลังจากเกือบ 100 ปีของการดับเพลิงอย่างกว้างขวาง แต่ความพยายามในการเพิ่มการเผาไหม้ที่กำหนดและควบคุมต้องเผชิญกับอุปสรรคสำคัญรวมถึงการขาดแคลนเงินทุนในช่วงเวลาเศรษฐกิจแบบลีนและขาดการสนับสนุนจากสาธารณชนซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะกลัวไฟไหม้
หลังจากไฟไหม้ - -
NSF ยังคงสนับสนุนการวิจัยที่จะปรับปรุงความเข้าใจพฤติกรรมไฟป่าของเรา หัวข้อนี้มีความสำคัญเนื่องจากลักษณะไฟป่าสามารถเปลี่ยนแปลงได้ด้วยความไม่แน่นอนของการคลั่งไคล้ในระยะทางสั้น ๆ และช่วงเวลาสั้น ๆ ในความเป็นจริงไฟป่าเดี่ยวอาจทำลายล้างพื้นที่หนึ่งโดยเฉพาะ แต่ออกจากพื้นที่ใกล้เคียงที่ใกล้เคียงค่อนข้างไม่ได้รับบาดเจ็บเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในเวลาและพื้นที่ที่เกี่ยวข้องกับสภาพอากาศ, ลมในท้องถิ่น, คุณสมบัติภูมิทัศน์, microclimates, การเปลี่ยนแปลงในแต่ละวันในสภาพบรรยากาศ, ความชื้นในดินและชนิดและการกระจายของพืช
เพื่อกำหนดอิทธิพลของปัจจัยเหล่านี้และปัจจัยอื่น ๆ ที่มีต่อพฤติกรรมไฟป่าการศึกษาสาเหตุและผลกระทบของไฟป่าสวนสาธารณะสูงในภาคเหนือของโคโลราโดซึ่งเริ่มเมื่อวันที่ 9 มิถุนายน 2012 กำลังดำเนินการร่วมกันโดยมหาวิทยาลัยรัฐโคโลราโดและ NSF ที่ได้รับทุนสนับสนุนเครือข่ายหอสังเกตการณ์นิเวศวิทยาแห่งชาติสำนักงานใหญ่ในโบลเดอร์โคโล
ไฟป่า High Park ได้รับการคัดเลือกสำหรับการศึกษาเพราะมันเป็นไฟป่าที่เลวร้ายที่สุดในประวัติศาสตร์โคโลราโดและเนื่องจากนักวิจัย CSU ได้ศึกษาพื้นที่ก่อนที่ไฟไหม้จะเริ่มต้นขึ้นและได้สร้างข้อมูลพื้นฐานที่หายาก
ส่วนประกอบที่สำคัญของการศึกษา High Park คือสะพานลอยของรอยแผลเป็นจากการเผาไหม้และพื้นที่ที่อยู่ติดกันโดยเครื่องบินนากคู่ที่รวบรวมการวัดเชิงนิเวศวิทยาด้วยเครื่องมือตรวจจับระยะไกลที่ทันสมัย เครื่องมือเหล่านี้สามารถรวบรวมการวัดความละเอียดสูงได้อย่างรวดเร็วถึง 1 เมตรและจับข้อมูลจากพื้นที่ขนาดใหญ่กว่าเซ็นเซอร์ภาคพื้นดินหรือทีมงานภาคสนาม ในความเป็นจริงเครื่องมือเหล่านี้อาจวัดความสูงของต้นไม้แต่ละต้นพื้นที่ใบและเคมีใบของต้นไม้ 15 ล้านต้นในสะพานลอยเดียว
ข้อมูล High Park-ซึ่งจะนำเสนอความแม่นยำที่ไม่มีใครเทียบได้ซึ่งเกี่ยวข้องกับขอบเขตและสภาพของพืชพรรณที่รอดชีวิตชนิดพืชปกคลุมเถ้าคุณสมบัติของดินและปัจจัยอื่น ๆ-กำลังถูกรวมเข้ากับภาพ 3 มิติที่มีความละเอียดสูง 3 มิติรวมถึงข้อมูลนิเวศวิทยาประเภทอื่น ๆ ที่ครอบคลุมพื้นที่ศึกษา การเปิดตัวสู่สาธารณะของ High Park Data มีกำหนดจะเริ่มในภายหลังในปี 2013
ผลลัพธ์จากการศึกษาอุทยานระดับสูงอาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่าเงื่อนไขที่มีอยู่ก่อนกำหนดโดยข้อมูล CSU มีผลต่อพฤติกรรมและความรุนแรงของไฟอย่างไรและรูปแบบการเผาไหม้ของไฟนั้นส่งผลต่อการฟื้นตัวของพืชพรรณสัตว์ป่าและแหล่งน้ำ พวกเขายังอาจสนับสนุนความพยายามในการกู้คืนในระดับภูมิภาคที่ดำเนินการโดย US และ State Forest Service และเมืองต่างๆของ Fort Collins และ Greeley, Colo. ซึ่งทั้งคู่มีแหล่งน้ำที่น่าจะได้รับผลกระทบจากการกัดเซาะหลังไฟ และในที่สุดพวกเขาอาจถูกนำมาใช้เพื่อช่วยปรับแต่งรูปแบบของพฤติกรรมไฟและช่วยปรับปรุงการตัดสินใจดับเพลิงในอนาคตและการตัดสินใจหลังการจัดการไฟ
หมายเหตุบรรณาธิการ:นักวิจัยที่ปรากฎในบทความเบื้องหลังได้รับการสนับสนุนโดยมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติหน่วยงานรัฐบาลกลางถูกเรียกเก็บเงินจากการระดมทุนการวิจัยและการศึกษาขั้นพื้นฐานในทุกสาขาของวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม ความคิดเห็นการค้นพบและข้อสรุปหรือคำแนะนำใด ๆ ที่แสดงในเนื้อหานี้เป็นของผู้เขียนและไม่จำเป็นต้องสะท้อนมุมมองของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ ดูเบื้องหลังการเก็บถาวร-
