Para ilmuwan mensimulasikan dinamika hutan dan api untuk memahami kebakaran hutan di masa depan – Sains Terkini


Perubahan iklim dan api – Ini adalah campuran yang mudah terbakar dengan kehancuran yang mahal dan konsekuensi yang mematikan. Dengan tujuan untuk memahami hubungan antara dua variabel, para peneliti selama bertahun-tahun telah mempelajari efek dari interaksi iklim dan api di pegunungan Sierra Nevada. Penelitian itu telah berkembang menjadi pembelajaran tentang distribusi pohon, luasnya tutupan hutan dan dinamika karbon.

Namun, sebagian besar studi sebelumnya telah melihat hubungan antara perubahan iklim dan area yang terbakar oleh api sebagai akibat dari pengaruh iklim terhadap api. Api adalah proses pembatasan diri yang dipengaruhi oleh produktivitas. Namun, banyak proyeksi kebakaran mengasumsikan vegetasi yang cukup untuk mendukung kebakaran, dengan implikasi substansial untuk dinamika karbon dan emisi.

Iklim memengaruhi vegetasi secara langsung dan melalui proses gangguan yang dimediasi iklim, seperti kebakaran hutan. Biasanya, jumlah area yang terbakar dan suhu berhubungan positif berdasarkan ketersediaan vegetasi yang akan dibakar. Interaksi dengan vegetasi, yang menyediakan bahan bakar untuk membakar api, belum dipelajari secara mendalam.

Sekarang, para ilmuwan, termasuk Matthew Hurteau di Departemen Biologi di Universitas New Mexico, sedang memeriksa lebih banyak data melalui simulasi kebakaran hutan di Sierra Nevada untuk meningkatkan pemahaman mereka antara kebakaran hutan sebelumnya dan kebakaran masa depan. Mereka berhipotesis bahwa kebakaran hutan sebelumnya dan pengaruhnya terhadap vegetasi, ditambah dengan perubahan iklim dan pengaruhnya terhadap pemulihan vegetasi setelah kebakaran hutan, kemungkinan akan membatasi ukuran kebakaran hutan di masa depan.


Penelitian berjudul Umpan balik api vegetasi mengurangi area yang diproyeksikan terbakar di bawah perubahan iklim, "diterbitkan hari ini di Laporan Ilmiah, dan dilakukan untuk lebih memahami interaksi iklim-api dan bagaimana hal itu berdampak pada emisi api, dan selanjutnya, kualitas udara di pegunungan Sierra Nevada.

Menggunakan model lanskap yang mensimulasikan dinamika hutan dan api, Hurteau dan rekan-rekannya melakukan simulasi di mana iklim adalah satu-satunya pengaruh pada area yang terbakar (statis) dan di mana interaksi iklim dan peristiwa kebakaran sebelumnya pada tingkat bahan bakar yang mudah terbakar dan ketersediaan mempengaruhi area yang terbakar (dinamis ).

"Dengan menggunakan model ekosistem, yang mencakup fotosintesis dan respirasi, kami dapat menangkap bagaimana vegetasi akan merespons iklim dan area yang terbakar selama setiap dekade," kata Hurteau. "Kami menggunakan output model ekosistem dari setiap dekade dan model statistik yang memperhitungkan dampak dari area sebelumnya yang terbakar dan iklim untuk memperkirakan kembali distribusi ukuran api untuk dekade berikutnya dan menangkap efek dari kebakaran hutan sebelumnya."

Apa yang mereka temukan sedikit mengejutkan. Mereka berharap bahwa peristiwa kebakaran sebelumnya dan dampaknya pada jumlah bahan bakar yang tersedia untuk membakar di hutan akan memberlakukan kendala besar pada area yang terbakar di masa depan. Para ilmuwan menyebutnya sebagai efek pembatasan bahan bakar dari peristiwa kebakaran sebelumnya, tetapi mereka menemukan bahwa itu tidak berlangsung lama dan tidak sedekat yang mereka kira.

"Kami menemukan bahwa dibandingkan dengan skenario statis, di mana iklim adalah satu-satunya pengaruh pada area yang terbakar, memperhitungkan interaksi antara kebakaran sebelumnya dan iklim pada ketersediaan bahan bakar dan moderat mudah terbakar hanya mengurangi area kumulatif yang terbakar di Sierra Nevada sekitar 7,5 persen dari jalannya abad ini. Ini jauh lebih rendah dari yang kami perkirakan karena cukup banyak vegetasi yang dapat pulih setelah kebakaran sehingga daerah yang terbakar dapat mendukung kebakaran berikutnya dengan cepat, "kata Hurteau.

Sebagai bagian dari penelitian, Christine Wiedinmyer, seorang ahli kimia atmosfer dan direktur asosiasi di University of Colorado's Science di Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences, dibangun di atas karya Hurteau dan yang lainnya untuk membawanya ke tingkat emisi polusi udara oleh melihat pelepasan asap dari kebakaran hutan di iklim yang berbeda dengan berbagai jenis vegetasi.

Wiedinmyer memanfaatkan informasi dari para peneliti lain untuk menentukan bagaimana perubahan dalam jumlah vegetasi yang terbakar berdampak pada jumlah polutan udara yang dipancarkan dari asap api. Dimasukkannya dinamika vegetasi baru mengubah perkiraan emisi polutan api liar – yang pada akhirnya dapat berdampak pada kualitas udara. Kemampuan untuk memperoleh prediksi yang lebih rinci tentang vegetasi / api / emisi akan memungkinkan manajer kualitas udara untuk memiliki prediksi yang lebih baik tentang dampak kualitas udara api ke masa depan.

"Studi ini mengungkapkan bahwa aktivitas kebakaran hutan tidak hanya dipengaruhi oleh iklim, tetapi juga oleh vegetasi dan kebakaran sebelumnya," kata Wiedinmyer. "Ketika Anda memasukkan semua komponen ini ke dalam prediksi api liar – itu dapat mengubah prediksi kami tentang polutan udara dari kebakaran hutan. Ini penting karena informasi itu dapat membantu manajer kualitas udara mengetahui apa yang diharapkan dan bagaimana merencanakannya."

"Manfaat dari temuan kami lebih dalam hal meningkatkan pemahaman kami tentang tantangan potensial yang akan dihadapi masyarakat di gudang udara yang terkena dampak ketika kebakaran hutan terjadi di Sierra Nevada," kata Hurteau. "Ini juga bermanfaat untuk perencanaan kebijakan. Dari perspektif perencanaan manajemen, pekerjaan ini pada dasarnya menunjukkan kepada kita efek dari salah satu peristiwa kebakaran sebelumnya hanya berpengaruh selama sekitar satu dekade, dan bahwa ada cukup pertumbuhan kembali vegetasi di jejak api yang terjadi. dalam 10 tahun itu bisa membawa api lagi. "

Hurteau mencatat rencana aksi iklim California bergantung pada penyerapan karbon berkelanjutan oleh sistem vegetasi alami di negara bagian untuk membantu menyeimbangkan emisi karbon dioksida yang disebabkan manusia. "Ini membantu membatasi beberapa ketidakpastian di sekitar kebakaran hutan di masa depan dan bagaimana hal itu akan berdampak pada penyerapan karbon oleh hutan," katanya.

Penelitian ini merupakan upaya kolaborasi yang melibatkan para ilmuwan dari berbagai disiplin ilmu termasuk biologi, kimia udara, teknik termasuk Shuang Liang di University of Illinois dan LeRoy Westerling di University of California-Merced.

"Kami dapat melihat api liar pada tingkat detail baru dan bekerja secara kolaboratif untuk mendapatkan gambaran yang lebih besar tentang bagaimana api berperilaku dalam kondisi yang berbeda," tambah Wiedinmyer.


You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.