Wie kontrollierte Verbrennungen funktionieren

Hier ist ein Albtraum-Szenario: An einem trockenen Tag im späten Frühjahr bricht eines der vielen Waldbrände aus, die dort entstehen, und übertrifft die Bemühungen der Feuerwehrleute, es einzudämmen. Winde mit 40 Meilen pro Stunde (64 Kilometer pro Stunde) aus dem Westen lassen Glut Meilen vor dem Feuer segeln und Bäume entzünden, wenn sie aufsetzen. Das Feuer brennt, solange der Wind weht, tötet Hunderte von Einwohnern und verschlingt Eigentum im Wert von Milliarden Dollar.

500.000 Menschen leben in den Pinelands, eingepfercht zwischen den Bäumen eines Waldes, den einige als eine Feuersbrunst beschrieben haben, die darauf wartet, auszubrechen, ein Feuer, das als das schlimmste Lauffeuer in der modernen US-Geschichte in die Rekordbücher eingehen könnte. Das oben beschriebene Szenario ist nicht unwahrscheinlich; Es ist die Vorhersage vieler Experten.

Eines der vorgeschlagenen Mittel zur Verhinderung einer solchen Katastrophe ist völlig kontraintuitiv – Feuer mit Feuer bekämpfen . Einige Leute tun es bereits. Ein Landbesitzer in den Pinelands zum Beispiel verbrennt jedes Jahr etwa 1.000 Morgen (405 Hektar) in seinem Versuch, einer möglichen Apokalypse zuvorzukommen [Quelle: Dickman ].

Aber wie kann das Entzünden kleiner Feuer größere verhindern?

Inhalt

1. Burnings Hintergrundgeschichte
2. Warum wir kontrollierte Verbrennungen brauchen
3. Die Hitze spüren
4. Flammen der Zukunft

Kontrolliertes Abbrennen, manchmal auch „vorgeschriebenes Abbrennen“ oder „Unterdrückungsfeuer“ genannt, ist eine uralte Praxis, die in allen Teilen der Welt zur Bewirtschaftung von Land angewendet wird. Seit mindestens einer Million Jahren legen Menschen Feuer , und seitdem haben wir sie sinnvoll eingesetzt.

In Nordamerika zum Beispiel scheinen historische Quellen zusammen mit den archäologischen Aufzeichnungen zu zeigen, dass Ureinwohner das Feuer ausgiebig nutzten, um Wild zu vertreiben und Savannen und Prärien zu roden. Die Europäer, die im 16. Jahrhundert ankamen, brachten ihre eigenen Traditionen des kontrollierten Abbrennens mit, um Weide- und Anbauflächen zu schaffen.

Die Herkunft der Einwanderer beeinflusste die Methoden, die sie einsetzten. Während viele der Europäer, die im Nordosten auftauchten, aus Regionen kamen, in denen kontrollierte Verbrennung weniger verbreitet war, segelten die Siedler, die einen Großteil des Südens bevölkerten, aus Schottland, Irland und ländlichen Teilen Westenglands. Diese neuen Bewohner hatten in der Regel umfangreiche Erfahrungen mit der Verwendung von Feuer als Werkzeug zur Gestaltung und Verwaltung der Landschaft, um das Hüten und Jagen zu fördern. Ihr Ansatz stimmte zufällig mit den Praktiken der von ihnen vertriebenen amerikanischen Ureinwohner überein, was zu einer Fortsetzung des Einsatzes kontrollierter Verbrennung im Süden führte.

Als nach dem Bürgerkrieg wohlhabende Nordländer viele der alten Plantagen aufkauften, um sie als Jagdreviere zu nutzen, brachten sie ihre Traditionen der Brandbekämpfung mit. Aber das Unterdrücken von Bränden förderte das Wachstum eines holzigen Unterholzes, was wiederum zum Rückgang des Lieblingswildes der Jäger führte: der Wachtel.

Verwirrt begannen die Plantagenbesitzer, mit Wildtierexperten der Regierung zu sprechen. Diese Diskussionen führten zu einer Studie aus den 1920er Jahren, die von einem gewissen Herbert L. Stoddard geleitet wurde. Das Problem, folgerte Stoddard, war die Feuerunterdrückung. Stoddards veröffentlichte Ergebnisse wurden seitdem als wichtiger Beitrag zu unserem Verständnis der lebenswichtigen Rolle des Feuers in der Natur identifiziert. Tatsächlich wurde Stoddard ein leidenschaftlicher Verfechter der kontrollierten Verbrennung, nicht nur zur Förderung der Wildjagd, sondern auch für gesunde Wälder [Quelle: Johnson und Hale ].

Aber Stoddard hatte viele Gegner, und es würde Jahrzehnte dauern, bis das kontrollierte Verbrennen die allgemeine Anerkennung als das lebenswichtige Werkzeug erhielt, zu dem es geworden ist.

Heutzutage machen Förster ausgiebig Gebrauch von kontrollierten Verbrennungen, teilweise um gesündere Wälder zu fördern , aber hauptsächlich um große Waldbrände zu verhindern. Durch das Anzünden von Bränden an den richtigen Stellen bei den richtigen Wetterbedingungen und mit Löschwerkzeugen zur Hand können Experten das brennbare Unterholz entfernen, das zu außer Kontrolle geratenen Waldbränden führt.

Aber selbst wenn die kontrollierte Verbrennung die oben genannten Vorteile hat, ist sie sicherlich schlecht für die Umwelt. Schließlich werden beim Verbrennen Feinstaub in die Luft freigesetzt, insbesondere Treibhausgase wie Kohlenstoff. Kontrolliertes Verbrennen verschmutzt also die Luft und trägt zum Klimawandel bei , oder?

Ja und nein. Jüngste Computermodellstudien haben gezeigt, dass eine klug eingesetzte kontrollierte Verbrennung tatsächlich mehr Kohlenstoff in Bäumen einfängt als freisetzt. Das ist zum Teil der Tatsache zu verdanken, dass alte Bäume viel mehr Kohlenstoff einfangen als jüngere, kleinere Bäume. Das Verbrennen der kleinen Dinge hilft den größeren Dingen, länger zu halten und somit mehr Treibhausgase zu speichern. Und wie bereits erwähnt, hilft kontrolliertes Verbrennen, Waldbrände zu verhindern, die große, schlechte Kohlenstoffemittenten sind [Quelle: Gearin ].

Und es gibt noch andere Gründe für kontrolliertes Abbrennen. Bereits in den 1960er Jahren rätselten Experten im Yosemite-Nationalpark darüber, dass im Schatten der Riesen-Alten keine Mammutbaum-Babys wuchsen. Obwohl diese Titanen Tausende von Jahren leben können, sind sie nicht unsterblich. Sie müssen sich reproduzieren. Aber das waren sie nicht. Ein Forscher, ein Dr. Richard Hartesveldt, vermutete, dass Feuer etwas damit zu tun haben könnte. Jahrzehntelang hatte der Parkdienst fleißig Waldbrände unterdrückt, um den Wald gemäß seinem Auftrag zu erhalten. Hartesveldt experimentierte mit kleinen kontrollierten Verbrennungen und entdeckte, dass seine Vermutung richtig war.

Riesenmammutbäume sind sehr feuerfest. Sie können leicht Brände mit geringer Intensität überleben, und es stellt sich heraus, dass sie diese Brände dringend brauchen, um sich zu reproduzieren. Die Hitze öffnet die Mammutbaumkegel und setzt die Samen frei. Durch das Ausräumen des Unterholzes legen die Brände nackten Boden frei, in dem die Samen keimen können, und die neuen Kronenlücken lassen Sonnenlicht zu den Sämlingen gelangen. Der Parkservice zündet jetzt sorgfältig überwachte und kontrollierte Verbrennungen an. [Quelle: National Park Service ].

Feuer zerstört nicht nur, es hilft bei der Regeneration.

Feuerring

Auf der ganzen Welt gibt es in jeder Region mit Bäumen eine Jahreszeit, in der Waldbrände ausbrechen. Durch den Klimawandel werden diese Jahreszeiten überall länger. Zwischen 1979 und 2013 nahm die globale Brandsaison um 18,7 Prozent zu. Das schafft eine unglückliche Rückkopplungsschleife. Die 864 Millionen Acres (349,6 Millionen Hektar) Land, die jedes Jahr weltweit von Waldbränden verbrannt werden, können mehr als die Hälfte der Menge an Kohlenstoff emittieren, die fossile Brennstoffe in die Atmosphäre abgeben. Diese zunehmenden Treibhausgase fangen mehr Wärme ein, was zu höheren Temperaturen, weniger Regentagen, schnelleren Winden und geringerer Luftfeuchtigkeit führt. Das sind natürlich genau die Bedingungen, die mehr Waldbrände entfachen. Die Kosten für den Umgang mit dem Phänomen sind bereits spürbar. Im Jahr 2005 gab Australien beispielsweise 9,4 Milliarden US-Dollar für die Bekämpfung von Waldbränden aus. Das war mehr als 1 Prozent des gesamten Landes.Ericsson ].

Wie also führen Menschen eigentlich eine kontrollierte Verbrennung durch? Schritt eins: Sie planen. Sie planen viel. Der "Kontroll"-Teil einer kontrollierten Verbrennung ist der Schlüssel. Schließlich ist Feuer eine bekanntermaßen chaotische, zerstörerische und oft tödliche Naturgewalt. Lass es dir entkommen, und die Hölle könnte losbrechen. Bei richtiger Planung und Ausführung sollte eine kontrollierte Verbrennung jedoch gut verlaufen.

Der erste Schritt des ersten Schritts besteht darin, die für Forstwirtschaft zuständige lokale Regierungsbehörde zu konsultieren. Sie wissen, welche Vorschriften gelten, welche Genehmigungen notwendig sind und welche Jahreszeit in einer bestimmten Region am besten zum Brennen geeignet ist. Der Frühling ist an vielen Orten oft die optimale Zeit für kontrolliertes Abbrennen, da es tendenziell die feuchteste Jahreszeit ist.

Als Nächstes muss derjenige, der eine Verbrennung durchführt, genau herausfinden, wo sie stattfinden wird, und natürliche Brandschneisen (wie Straßen oder Gewässer) identifizieren. Sie pflügen, mähen oder planieren dann zusätzliche Brandschneisen, wo dies erforderlich ist, um das Feuer einzudämmen. Eine Crew muss zusammengestellt werden – je größer, desto besser. Menschen werden gebraucht, um Brände zu entfachen, sie zu kontrollieren und zu löschen.

Wer für eine kontrollierte Verbrennung zuständig ist, braucht entsprechende Ausrüstung. Tropffackeln sind das Werkzeug der Wahl, um Dinge zu beleuchten. Es ist auch wichtig, verschiedene Arten von Wassersprühern, Rechen, Klatschen, Walkie-Talkies und/oder Handys zur Hand zu haben. Besatzungsmitglieder müssen viel Trinkwasser in der Nähe haben und dürfen keine synthetischen Materialien, einschließlich Gummi , tragen, die schmelzen und an der Haut kleben können, wenn sie angezündet werden. Schutzhelme, Augenschutz und Atemschutzgeräte werden ebenfalls empfohlen.

Der Organisator einer kontrollierten Verbrennung muss das Wetter in den Tagen vor einer Verbrennung genau im Auge behalten. Windgeschwindigkeit, Luftfeuchtigkeit und Temperatur sind wichtige Faktoren für eine sichere Verbrennung. Das Minnesota Department of Natural Resources hat zum Beispiel empfohlen, Verbrennungen zu vermeiden, wenn der Wind mit mehr als 20 Kilometern pro Stunde weht, die Luftfeuchtigkeit unter 25 Prozent liegt und die Temperatur über 80 Grad Fahrenheit ( 27 Grad Celsius).

Wenn an einem Brandtag alles in Ordnung ist, entzündet die Crew oft ein kleines Feuer in einer Ecke der Baustelle, die in Windrichtung liegt, um zu sehen, wie sich die Flammen unter den gegebenen Bedingungen verhalten. Wenn alles gut geht, können sie dann etwas entzünden, das als Fehlzündung bezeichnet wird . Die Backfire-Linie ist gegen den Wind gegen eine Feuerschneise. Das heißt, die einzige Richtung, in die es sich ausbreiten kann, ist gegen den Wind, sodass es sich langsam bewegt und leicht kontrolliert werden kann.

Als nächstes kommt das Flankenfeuer . Wie der Name schon sagt, sind die Flankenfeuer die Seitenlinien. Sie brennen von ihren Brandschneisen rechtwinklig zum Wind ein, also brennen sie schneller als das Fehlfeuer. Wenn das Gegenfeuer und die Flankenfeuer brennen, verbrauchen sie den Treibstoff auf ihren Wegen und hinterlassen eine immer breiter werdende Feuerschneise.

Sobald diese Feuerschneise groß genug ist, kann die Besatzung das Kopffeuer zünden . Das Kopffeuer brennt mit der vorherrschenden Windrichtung, brennt also schnell. Es wird die kontrollierte Verbrennung beenden, aber dank der großen Feuerschneisen, die durch das Fehlfeuer und die Flankenfeuer erzeugt werden, sollte es nicht außer Kontrolle geraten.

Schließlich, wenn die Verbrennung abgeschlossen ist, ist es an der Zeit, „aufzuwischen“, was bedeutet, dass alle verbleibenden Flammen oder Glut gelöscht werden. Das kann bedeuten, noch brennende Bäume zu fällen und generell alles, was noch brennt oder raucht, mit Wasser zu durchtränken.

Südkalifornien ist immer in den Nachrichten für verheerende Waldbrände, die ganze Stadtteile niederbrennen, also könnte der Staat doch sicherlich von kontrolliertem Abbrennen profitieren, oder? Das dachten Feuerwehrleute lange. Bei ihren Bemühungen, die jährlichen Flammen zu kontrollieren, zündeten sie häufig den Chaparral an, ein dichtes, dorniges, strauchiges Gewirr aus Vegetation, das die Seiten des Canyons bedeckt.

All das Brennen hat absolut nichts dazu beigetragen, Waldbrände zu verringern oder den von ihnen verursachten Schaden zu mindern. Jetzt beginnen Forscher zu verstehen, warum das so ist. Kontrollierte Verbrennungen tragen dazu bei, die Prävalenz und die Auswirkungen von Waldbränden in bestimmten Arten von Wäldern zu verringern, in denen sich die Wälder alle 10 bis 15 Jahre entzünden, wenn sie sich selbst überlassen werden.

Aber Chaparral ist nicht diese Art von Vegetation. Als Experten die geologischen Aufzeichnungen untersuchten, stellten sie fest, dass Chaparral von sich aus nur etwa alle 100 Jahre in Flammen aufgeht. Und wenn doch, regeneriert es sich sehr langsam. Durch das regelmäßige Verbrennen des Chaparral hatten die Brandmanager die Landschaft versehentlich von natürlichen, feuerresistenten Arten befreit und invasive , brennbarere Vegetation an ihre Stelle treten lassen [Quelle: Oskin ]. In diesem speziellen Fall war also eine kontrollierte Verbrennung kontraproduktiv.

Es gibt keine allgemeine Regel dafür, wie (und ob) eine kontrollierte Verbrennung von Vorteil ist. Es hängt alles von der Region ab. Lokale Arten und Wetter bestimmen, was am besten funktioniert und wo. Nehmen Sie zum Beispiel die zuvor erwähnte Computermodellierung zur Kohlenstoffabscheidung. Diese Simulationen wurden in einem Ponderosa-Kiefernwald im nördlichen Arizona durchgeführt . Die Ergebnisse gelten nicht unbedingt anderswo.

Tatsächlich bezweifelt ein Forstexperte in Oregon, dass ein Wald im Nordosten, der mit kontrollierter Verbrennung bewirtschaftet wird, mehr Kohlenstoff enthalten würde als einer, der dies nicht tut. Während es scheint, dass kontrolliertes Abbrennen in südöstlichen Wäldern der Atmosphäre zugute kommt, kann man das nicht unbedingt von anderen Wäldern sagen.

Dennoch helfen kontrollierte Verbrennungen der Umwelt auf andere Weise. Durch die Aufrechterhaltung offener Baumkronen kann Feuer die Struktur und Vielfalt eines Waldes verbessern und ihn widerstandsfähiger gegen den Klimawandel machen [Quelle: Gearin ]. Paradoxerweise scheinen wir in der Lage zu sein, diese große, zerstörerische Kraft zu nutzen, um den Schaden zu mindern, den wir dem Ökosystem zugefügt haben.

Anmerkung des Autors: Wie kontrollierte Verbrennungen funktionieren

Jeden Wintermorgen ein Feuer in meinem Holzofen anzuzünden, kommt einer kontrollierten Verbrennung am nächsten. Vor einigen Wochen fiel bei uns bei einem Schornsteinbrand die Steuerung aus. Es ist schon nervenaufreibend zu sehen, wie sich ein Ofenrohr vor Hitze rot färbt, aber wenn aus der Spitze des Schornsteins Flammen schlagen, ist es Zeit, die Notrufnummer 911 anzurufen. Glücklicherweise brannte das Feuer von selbst aus und alles war gut. Aber 20 Minuten halbwegs unkontrolliertes Brennen waren mehr als genug, um mir den Respekt vor der Kraft des Feuers wieder anzueignen.

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Quellen