一个世纪的灭火、气候变化和干旱加剧了美国西部的野火。尽管计划烧除有助于减少燃料，但“火灾赤字”增加了野火风险，对健康和环境产生了重大影响。森林砍伐和害虫进一步限制了碳储存。模仿土著做法的一项新研究表明，结合清除死木与疏伐可以降低野火风险，减少碳排放，并通过生物炭等产品增加碳储存。
一个世纪的灭火，加上全球变暖和干旱，导致美国西部的野火越来越具破坏性。森林管理者使用计划烧除、疏伐、粉碎和堆放烧毁等工具来减少可燃物——活树和死树、针叶和树叶，以及倒下的树枝——这些都能为强烈的野火提供燃料。这些方法旨在降低燃料水平、减少冠层密度，并保护耐火树木，以促进更健康、更具韧性的森林。
然而，计划烧除的努力没有跟上地表燃料的快速积累，造成了“火灾赤字”——指积累的燃料量与减少它所需的消防管理努力之间的差距——并提高了严重野火的风险。
在美国西部，计划火灾是管理森林和减小野火风险的重要工具，但它们也带来了显著的社会和环境后果。这些受控燃烧可能会失控并变成野火，恶化空气质量，降低能见度，并带来严重的健康风险，尤其是呼吸道疾病。在太平洋西北地区，计划火灾的排放与数百人死亡、成千上万的呼吸问题以及因空气质量差而导致的大量工作日损失有关。
此外，人类活动如森林砍伐和伐木，以及害虫、干旱和严重的高强度野火，减少了森林吸收和储存碳的能力，而这对于减少大气中的二氧化碳水平至关重要。有效的野火管理是降低风险、减少碳排放和增强碳储存以应对全球变暖的关键。
数千年来，美国西部的土著人民在森林和火灾管理中发挥了重要作用，通过控制低强度燃烧和采集非木材森林产品（如柴火、庇护、文化物品和工具）来塑造生态系统。这些传统为现代森林管理技术提供了借鉴（例如，计划烧除和堆放烧毁），但现在正在探索在不燃烧的情况下物理收集死木作为降低野火风险和碳排放的方法。
佛罗里达大西洋大学的研究人员调查了清除死木如何降低野火风险并增强内华达山脉的碳储存。该研究集中于物理收集——去除特定大小的死树和倒下的树枝和树木——对野火行为和碳排放的影响。研究人员还考察了哪些森林管理策略，特别是涉及燃料处理组合的策略，最有效于降低野火风险、增强碳储存和促进长期森林韧性。
研究团队模拟了八种不同的森林管理处理的效果，以观察它们如何影响野火风险。除了仅包括野火的“控制”情景外，这些处理还包括疏伐、物理去除地表燃料和计划烧除，单独或联合使用。
该研究发表在《环境管理杂志》上，发现将物理收集与疏伐结合显著降低了像树木死亡和冠层火等风险，同时降低碳排放，并通过生物炭等产品提供碳固存，生物炭是在低氧环境中加热有机物质所创建的炭，用于储存碳和改善土壤。
“在我们日益暖化的世界中，频繁的危险火灾天气、城市野外交界处更多的人和建筑物处于风险中、暴露于烟雾导致的健康风险，以及增强碳固存以减轻全球变暖的需求，科学家需要审查有效的替代管理行动，”佛罗里达大西洋大学地球科学系教授、该研究的共同作者Scott H. Markwith博士说。“通过结合物理收集与疏伐——清除较小或易燃的树木——该研究的证据表明，我们可以帮助恢复健康的、韧性强的森林。这种方法，配合将木材转化为储碳产品而不是燃烧它，可能会减少野火强度、烟雾和碳排放，同时产生碳信用。”
该研究的发现为降低野火风险、减少碳排放和提升森林碳储存的森林管理策略提供了重要见解。
“随着时间推移，重复的燃料减少处理，如计划烧除，可能会排放的碳量超过未处理森林中的单次野火，”拉宾德拉·帕拉朱利博士说，他是该研究的首席作者、佛罗里达大西洋大学地球科学系马基思教授的博士研究生，以及乔治亚大学的博士后研究员。“然而，通过收集死木并将其转化为生物炭——一种稳定的碳形式——可以减少排放。这一过程不仅减轻了健康影响，还增加了碳固存，有助于抵消气候变化的影响，同时促进更健康的森林生态系统。”
长期研究，包括模拟建模和野外实验，将在评估这种方法的有效性方面发挥关键作用，进行重复处理并覆盖各种森林类型。这项研究将尤其有价值于探索其恢复历史野火制度的潜力，从而有助于美国西部森林的健康和韧性。
阿莎·保德尔博士，佛罗里达大西洋大学地球科学系的博士研究生，是该研究的第三位共同作者，也是马基思的前研究生。
