より頻繁な火災は、北方林を劇的に変化させ、より多くの炭素を放出する可能性があります

より頻繁な火災は、北方林を劇的に変化させ、より多くの炭素を放出する可能性があります アルタのフォートマクマリーから山火事がアンザックの町に向かって移動します。 5月の2016。 ジェイソンフランソン/ AP経由のカナディアンプレス

最近では、煙が充満した夏の空と薄暗い赤い夕焼けが、カナダと米国でよく見られます。 その煙の多くは、北部の大規模な山火事から発生しています。

私たちは、2004以降、北方の山火事の増加の結果に取り組んでいます。 巨大な帯 (2.6百万ヘクタール)アラスカとユーコンで焼かれた北方林。 当時は、異常に大きな火災の年のようでした。 それ以来、私たちは見てきました 記録的な火災活動 北米北部で繰り返し発生します。

北方林での火災活動の増加は、 気候変動に対する予測される反応。 これは、個々の森林が過去数百の森林よりも頻繁に燃える可能性が高いことを意味します。 数千年も。 大規模な火災に対する森林の反応に関する私たちの研究は、火災の頻度が増加すると、私たちが知っているように実質的に北方林を変える可能性のある一連の変化が連鎖することを示しています。

より頻繁な火災の影響

北方林は何千年もの間、炭素吸収源として機能してきました。大気から二酸化炭素を除去し、生物材料に保存します。 しかし、私たちの ノースウェスト準州での2014火災に関する最近の研究 は、北方林の一部が大気中の炭素の発生源になり、温室効果に寄与する可能性があることを示しています。

最近の推定では、 北方林はより多くの炭素を貯蔵する 現在の大気よりも多く、その炭素のほとんどは土壌に含まれています。 これらの古い土壌炭素のプールは、より深い土壌層に含まれており、濡れたままになる傾向があります。 歴史的に、これは彼らが燃えないように安全に保ってきました。

しかし、ノースウェスト準州での私たちの仕事は、若い森林(60歳未満)が燃えると、この古い炭素(以前の火災サイクルで貯蔵された)が地表に近く、約5倍燃えやすいことを示しています。 したがって、火災の頻度が増えると、北方林は貯蔵されたレガシーカーボンを大気に放出しやすくなります。

より頻繁な火災は、北方林を劇的に変化させ、より多くの炭素を放出する可能性があります 北方林の土壌は、複数の火災サイクルにわたって古い炭素の貯蔵庫をゆっくりと蓄積します。これは、若い森林のスタンドで火が燃えるときに放出されます。 北アリゾナ大学生態系科学および社会センター、ビクターO.レシク

頻繁な燃焼は、火災後の樹木の再生にも影響を与え、林冠を支配する樹種を変化させ、潜在的に一部の森林林をツンドラまたは開放林にシフトします。 アラスカとユーコンでの2004-05の大規模な火災後の森林回復に関する私たちの研究は、トウヒ、最も豊富な木 北米の寒帯林、火災が頻繁に発生するとすぐにホームコートの優位性を失います。

ブラックスプルースは典型的な成長の遅い北の木です。 約25歳になるまで最初の種子作物を生産せず、完全に達するには50-80年が必要です 生殖の成熟.

通常、これらのトウヒの木は、火災後に十分に再生します。 彼らは、円錐形に種子を密封することにより、将来のために種子を「貯蔵」する能力を持っています。 これらのコーンは火で開き、何百もの種を風景に散布します。

ただし、黒いトウヒ林 若くして燃える、コーンの安全なバンクはまだ開発されておらず、種子の欠如はトウヒの再生の成功を減らします。 極北では、クロトウヒの森林で繰り返し火災が発生すると、森林からツンドラに移行することがあります。 北方林のより暖かい部分では、 トウヒ林が置き換えられます バーチやポプラのような落葉樹があります。

より頻繁な火災は、北方林を劇的に変化させ、より多くの炭素を放出する可能性があります 森林で覆われていないツンドラに再生している若い焼かれた黒いトウヒ林。 カリッサ・ブラウン

失われた遺産

レガシーカーボンが燃焼してブラックスプルースの再生が失敗すると、北方林の最も重要な生態系サービスの1つである大気中のカーボンの長期貯蔵が危険にさらされます。

寒帯林は、炭素の貯蔵に加えて、成熟した針葉樹林の地衣類を食べるカリブーなどの野生生物種に重要な生息地を提供します。 北方林で越冬する不毛の地面カリブーの大群 北方民族の伝統的な食料源 ミレニア

針葉樹林とその地衣類の下層を破壊する火災の増加は、カリブーの人口とそれらに依存する人々に悪影響を与える可能性があります。 そして、黒いトウヒ林からアスペンまたはツンドラへの移行が発生すると、これらの森林は 戻るのが遅い 元の森林を再生するために必要な原材料が失われているため、歴史的な条件になりました。レガシーカーボンシードベッドとブラックスプルースシードのソース。

火災頻度の変化によって引き起こされる影響は、迅速に発生する可能性があります(レガシーカーボンの損失と樹種の変化は、単一の火災イベントによってトリガーされます)。 干ばつストレス or 植物成長の刺激 より暖かく、炭素が豊富な雰囲気。

北方林とその生態系サービスの変化は、地元の人々のライフスタイルと生計に影響を与えるだけでなく、地球の将来の気候の軌跡にも影響を与えます。 気候変動が激化し、火災の頻度が増加し続けると、21st世紀の終わりまでに、北方林のより大きな面積が炭素吸収源から炭素源に移行し、古い成長針葉樹が大幅に減少する可能性があります。

著者について

Jill Johnstone、生物学の非常勤教授、 サスカチュワン大学; カリッサ・ブラウン、准教授、 ニューファンドランド記念大学、およびポスドク研究員のザンテ・ウォーカー、 北アリゾナ大学

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

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