Bosbranden houden ook een winterslaap

Klimaatwetenschappers van de VU hebben voor het eerst het fenomeen van ‘overwinterende branden’ in Alaska en andere noordelijke gebieden geanalyseerd. Door klimaatverandering lijkt dit bizarre fenomeen steeds vaker voor te komen.

19-05-2021 | 17:00

(Bekijk onderaan dit artikel de animatievideo)

De studie is vandaag gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature. De onderzoekers tonen aan dat sommige branden, na intens branden in hete zomers, onder de grond door kunnen smeulen tijdens de winter, onder een dik pak sneeuw, in een laagje veen. En dat terwijl het wel 40 graden Celsius onder nul kan worden in de winter! Als er in het voorjaar weer warm en droog weer komt, dan vlammen deze branden opnieuw op. Door dit ‘opstaan uit de dood’ worden deze branden ook wel ‘zombiebranden’ genoemd.

Patronen vinden
De studie combineerde veldgegevens met satellietbeelden om de overwinterende branden te identificeren. Hoewel deze branden ’s winters onzichtbaar blijven voor satellieten, omdat ze ondergronds smeulen, zijn ze waarneembaar op de plaats waar ze bovengronds opvlammen in het voorjaar. “Tijdens eerder onderzoek ontdekte ik een opvallend patroon in de satellietbeelden”, vertelt VU-bosbrandexpert Sander Veraverbeke, senior auteur van het artikel. “Ik zag nieuwe brandhaarden in het voorjaar ontstaan precies binnen of aan de rand van het gebied van de natuurbranden van een jaar eerder.”

Een onderzoeksteam onder leiding van Veraverbeke begon de branden te analyseren. Hoe verspreiden deze branden zich onder de grond? Hoe snel komen ze weer naar boven na het smelten van de sneeuw? De onderzoekers ontwierpen een algoritme, waarmee ze nu duidelijk het onderscheid kunnen maken tussen een overwinterende brand en een nieuwe, ‘gewone’ brand, veroorzaakt door bliksem of menselijk toedoen.

“We hebben ook gekeken of er een logica was tussen deze branden en bepaalde landschapskenmerken, zoals het voorkomen van veen of bepaalde boomsoorten, en bepaalde topografie”, vertelt VU-promovendus Rebecca Scholten, eerste auteur van het artikel in Nature. De onderzoekers ontdekten dat overwinterende branden vooral voorkomen in koolstofrijke bodems die diep verbrand zijn. “We zien ook een duidelijke relatie tussen warme zomers, die grote en intense branden creëren, en het aantal branden dat daarna weet te overwinteren.”

Steun voor brandbeheerders
Brandbeheerders kunnen de resultaten van deze studie goed gebruiken. Hoewel nieuw voor de wetenschappelijke gemeenschap, zijn overwinterende branden niet nieuw voor hen. “Ik werk al 30 jaar met branden in Alaska”, vertelt medeauteur Randi Jandt, brandecoloog van het Alaska Fire Science Consortium, dat nauw samenwerkt met brandbeheerders in de regio. “Ooit waren overwinterende branden een heel zeldzaam fenomeen. Na de grote brandseizoenen in 2004, 2005, 2009 en 2015 merkten we echter een verrassend hoog aantal van deze branden.”

De toename in branden in bosgebieden van Canada en Alaska zetten druk op de beperkte budgetten van de brandbestrijding. “Zombiebranden vlammen op op het moment dat de eenheden nog niet volledig bemand worden”, legt Jandt uit. “Als brandweerlieden zich in het vroege seizoen concentreren op het monitoren van laaggelegen beboste veengebieden, vooral na een jaar met grote en intensieve bosbranden, dan kunnen ze beter gebruik maken van hun schaarse middelen.”

Opwarming van de aarde
Met het broeikaseffect neemt de temperatuur in het Noordpoolgebied veel sneller toe dan in andere delen van de wereld. De effecten hiervan zijn al zichtbaar: de sneeuw smelt eerder en de branden zijn veelvuldiger en heviger. Dus, is de verwachting dat alle noordelijke bosbranden in de nabije of verre toekomst gaan overwinteren?

Veraverbeke: “Er zijn nog veel onbekende factoren. We weten dat de bossen van Alaska naar verwachting zullen overgaan naar meer loofbossen in een warmer klimaat, wat de brandactiviteit kan verlagen, maar ook de opslag van koolstof in de bodem. Deze ecosysteemveranderingen kunnen het voorkomen van overwinterende branden in de toekomst verminderen.”

Overwinterende branden zijn nog steeds een relatief zeldzaam fenomeen: ze veroorzaken iets minder dan één procent van het totale verbrande gebied en de koolstofemissies van de branden in het Hoge Noorden. Maar ze kunnen aanzienlijke schade aan de bodem aanrichten, waardoor het herstel van vegetatie wordt beïnvloed. Scholten: “Veel is nog onbekend, bijvoorbeeld wat er in de bodem gebeurt tijdens de winter, of waarom sommige branden uitgroeien tot een grote vlammenzee, terwijl andere al vroeg doven. We denken dat de droogte van het seizoen een belangrijke factor is, maar de beschikbaarheid van brandbaar materiaal en windrichting spelen ook een rol. Want als de wind het vuur blaast in de richting van waar het het jaar ervoor ook al brandde, dan kan die overwinterende brand niet groeien wegens een gebrek aan brandstof.”

Het onderzoek werd voornamelijk gefinancierd door de NWO Vidi-subsidie van Sander Veraverbeke, met aanvullende ondersteuning van het Arctic-Boreal Vulnerability Experiment van NASA.