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Abstract

Le praterie montane sono un importante tipo di ecosistema nei paesaggi del sud-ovest, che si verifica dai confini della foresta di piñon-juniper agli ecosistemi subalpini e alpini di alta quota. Quindi, spesso rappresentano un elemento del mosaico incorporato nella matrice del paesaggio forestale, giocando ruoli chiave nell’elaborazione dell’acqua e delle sostanze nutritive e fornendo l’habitat per serie uniche di specie, spesso a livelli più alti di diversità rispetto a quelli trovati nelle montagne circostanti. I suoli, i gradienti locali di temperatura e umidità e le perturbazioni giocano tutti un ruolo nel determinare la distribuzione e l’estensione delle praterie montane. Di questi fattori, il fuoco gioca il ruolo più dinamico nel regolare la posizione e la composizione dell’ecotono prateria-foresta. In questo progetto abbiamo intrapreso la prima caratterizzazione su scala paesaggistica del regime storico del fuoco di uno dei maggiori complessi montani di praterie e foreste nel sud-ovest del Nord America, la Valles Caldera National Preserve (VCNP) di 36.400 ettari nel cuore delle Jemez Mountains nel nord del New Mexico. Il VCNP è un paesaggio post-vulcanico che consiste in molteplici cupole di risorgiva boscose all’interno di una matrice di praterie di alta quota. Dove la foresta incontra le praterie, si verifica una zona ecotonale con copertura arborea moderata e alta produttività erbacea. Abbiamo ipotizzato che l’ecotono rappresentasse la più alta frequenza degli incendi e servisse come percorso per la diffusione del fuoco tra le valli. Per testare questa idea abbiamo raccolto campioni di anelli di alberi danneggiati dal fuoco da oltre 450 alberi dell’ecotono foresta-pianura in tutte le valli principali del VCNP, rendendo questa una delle più complete collezioni di storia del fuoco del paesaggio negli Stati Uniti. Tutte le posizioni dei campioni sono state georeferenziate per facilitare i modelli spaziali e temporali degli incendi storici. Per permettere un’interpretazione più forte del record puntuale delle scalfitture come proxy della diffusione degli incendi, abbiamo modellato il comportamento degli incendi nello stesso paesaggio utilizzando il Minimum Travel Time (MTT) e altre capacità del sistema FlamMap, utilizzando un modello calibrato sui flussi meteorologici locali, sulle accensioni e sui combustibili (Finney 2002). La risultante registrazione degli anelli degli alberi del VCNP risale all’inizio del 1418 d.C., stabilendo un periodo di 591 anni di registrazione. Abbiamo datato più di 2000 cicatrici di incendi, con la prima che risale al 1501, che rappresenta 468 anni di incendi. La nostra analisi della storia del fuoco mostra un’alta frequenza degli incendi nell’ecotono foresta-pianura, con un intervallo medio tra gli incendi (MFI) di 6,9 anni nelle singole vallate e di 1,3 anni tra gli incendi nel VCNP nel suo complesso. La frequenza degli incendi era più alta nelle valli più grandi e l’MFI era significativamente associato all’area della valle. Storicamente, gli incendi si sono verificati in anni con un Palmer Drought Severity Index (PDSI) significativamente basso; gli anni di incendio più diffusi hanno rappresentato combinazioni contingenti di PDSI basso dell’anno dell’incendio preceduto da 2-3 anni di PDSI insolitamente alto (condizioni fresco-umide), indicando il controllo del clima sulla produzione di combustibile fine. Più di 20 casi di incendi back-to-back si sono verificati nel paesaggio del VCNP, generalmente trascinati da anni sequenziali di PDSI basso e dalla separazione spaziale delle aree bruciate. Le simulazioni di modellazione del fuoco hanno identificato l’ecotono foresta-pascolo come il percorso ottimale per la diffusione del fuoco: sia la foresta chiusa più mesica e ascendente che le condizioni di prato umido interno mesico delle praterie impediscono il flusso del fuoco, mentre le condizioni relativamente più secche con abbondanti combustibili fini facilitano la rapida diffusione del fuoco attraverso il paesaggio VCNP. Questi risultati sono stati forniti ai manager del VCNP per la gestione informale dell’ecosistema, incluso il loro programma di gestione degli incendi.

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