Questa immagine a infrarossi mostra che il riscaldamento di lunga durata era più evidente dove la polvere accumulata nel suolo della foresta era più profonda, in particolare alla base dei pini maturi nei siti incombusti da tempo. Le temperature potenzialmente letali per i tessuti vegetali sono state mantenute per diverse ore a una profondità di 4 pollici vicino ai pini, e temperature sostenute abbastanza alte da avere un impatto sui nutrienti del suolo sono state osservate per un massimo di 35 minuti sulle superfici del suolo. Credito:Jesse Kreye/Penn State
Molti decenni di prevenzione e repressione degli incendi boschivi hanno provocato un denso accumulo di materia organica sul suolo forestale in molte regioni degli Stati Uniti, secondo un ricercatore della Penn State, il cui nuovo studio suggerisce che il modo particolare in cui questi strati bruciano dovrebbe essere considerato nei piani per ustioni controllate.
Sia negli Stati Uniti orientali che occidentali, una delle conseguenze dell'evitare gli incendi per così tanto tempo nelle pinete adattate al fuoco è l'accumulo di "duff" del suolo della foresta, un profondo, denso strato di aghi di pino parzialmente decomposti, che altrimenti non si accumulerebbero sotto un frequente regime di fuoco, ha spiegato Jesse Kreye, professore assistente di ricerca di fuoco e gestione delle risorse naturali presso il College of Agricultural Sciences.
L'accumulo di detriti organici può complicare gli sforzi per utilizzare il fuoco prescritto come strumento di gestione delle foreste, Lui ha spiegato, e questo accumulo di duff, particolarmente pronunciato alla base dei pini, è problematico se c'è un incendio.
"Quando queste foreste bruciano in condizioni di siccità, la combustione senza fiamma di lunga durata che si verifica in questo denso duff, molto tempo dopo che le "fiamme" si sono spente, si traduce in un significativo trasferimento di calore all'albero e al terreno, "Kreye ha detto. "Ciò può provocare la mortalità di grandi, pini più vecchi e potenziali conseguenze ecologiche nel sottosuolo".
Ripristinare il fuoco a questi ecosistemi con ustioni controllate richiede particolari prescrizioni di ustione che ridurranno al minimo la combustione senza fiamma, ha sottolineato Kreye. Questo viene fatto principalmente, Egli ha detto, attraverso la combustione sotto una gamma di umidità che può provocare un certo consumo di duff ma non abbastanza da causare danni significativi.
Senza incendi boschivi o ustioni controllate, residui legnosi si accumulano in un denso, strato altamente combustibile sul suolo della foresta. Credito:Jesse Kreye/Penn State
"Le ustioni ripetute in queste condizioni possono ripristinare lentamente il terreno nudo consumando ogni volta un po' di duff. Questo approccio misurato è importante per la rigenerazione dei pini così come per le piante erbacee che sono state assenti a causa dell'esclusione del fuoco, " disse Krey.
Questo pericolo duff è un problema importante nel sud negli ecosistemi di pino a foglia lunga che sono molto ben adattati agli incendi frequenti, Kreye ha notato. Le pinete a foglia lunga hanno naturalmente uno dei regimi di fuoco più frequenti di qualsiasi ecosistema forestale, bruciando in media ogni tre-cinque anni. Ma il fenomeno non è limitato al sud-est degli Stati Uniti, Kreye sostiene.
"Questo è un problema anche in molte pinete occidentali, in particolare le foreste di pini ponderose che si estendono in gran parte degli Stati Uniti occidentali, " ha detto. "Questo è anche un probabile problema nelle foreste di pini dell'est che sono dipese dalla combustione regolare, come il pino rosso, pino pece e pino a foglie corte."
Il fuoco prescritto è comunemente usato nelle foreste del sud-est degli Stati Uniti e viene applicato più ampiamente negli ecosistemi a rischio di incendio altrove. La ricerca sugli effetti diretti della combustione si è concentrata sugli impatti fuori terra sulle piante con una minore attenzione agli effetti sotterranei, ha detto Kreye. Questo studio, recentemente pubblicato su Forest Science, è tra i primi a esaminare gli effetti sotterranei degli incendi boschivi.
I ricercatori hanno utilizzato sonde collegate a termometri per misurare il calore del suolo nei punti di campionamento dopo incendi controllati vicino alle basi di alberi maturi in un ecosistema di pini a foglia lunga e in un ecosistema di sandhill di pini a foglia lunga, entrambi nel nord della Florida. Hanno scoperto che il riscaldamento del suolo era minimo nei siti frequentemente bruciati. Dove il fuoco era stato escluso per diversi decenni, però, hanno rilevato un notevole riscaldamento del suolo sostenuto per durate considerevoli.
Il riscaldamento di lunga durata era più evidente dove la polvere accumulata nel suolo della foresta era più profonda, in particolare alla base dei pini maturi nei siti incombusti da tempo. Le temperature potenzialmente letali per i tessuti delle piante, pari o superiori a 140 gradi Fahrenheit, sono state mantenute per diverse ore a una profondità di 4 pollici vicino ai pini nei siti di flatwoods. Temperature sostenute pari o superiori a 500 F, quando possono verificarsi impatti sui nutrienti del suolo, sono state osservate per un massimo di 35 minuti sulle superfici del suolo.
L'accumulo di detriti organici può complicare gli sforzi per utilizzare il fuoco prescritto come strumento di gestione delle foreste. Credito:Jesse Kreye/Penn State
Anche coinvolti nella ricerca sono stati J. Morgan Varner, Servizio forestale degli Stati Uniti, Stazione di ricerca per tronchi alti, Tallahassee, Florida; e Leda Kobziar, Università dell'Idaho.
La ricerca è stata supportata dal Joint Fire Science Program, un'iniziativa finanziata congiuntamente dal Dipartimento degli Interni e dal Servizio Forestale degli Stati Uniti.
