La crisi crescente dei incendi della California

La California è entrata in un'epoca in cui i incendi non sono solo eventi stagionali, ma minacce che rimodellano comunità, ecosistemi e politica pubblica. Lo stato ha visto sette dei suoi dieci più grandi incendi dal 2020, con il 2021 Dixie Fire solo bruciando quasi un milione di acri. La scala e l'intensità di questi incendi sono guidati da un complesso gioco di decisioni storiche di gestione del suolo e accelerando il cambiamento climatico.

Il Wildfire è un processo ecologico naturale in molti ecosistemi della California, in particolare nelle foreste di conifere e nelle arbuste chaparral. Tuttavia, gli incendi che oggi lo stato sperimenta sono fondamentalmente diversi dalla bassa diseveranza, i frequenti incendi che hanno plasmato questi paesaggi per millenni. Il passaggio verso la alta diseveranza, i fuochi su larga scala è direttamente legato ai cambiamenti nella struttura forestale e nel clima.

Capire la densità della foresta come un driver di fuoco

La densità forestale descrive la concentrazione di alberi e vegetazione sottostoria all'interno di una determinata area. In termini ecologici, è generalmente misurata utilizzando metriche come alberi per acro, area basale o indice di densità di stand. Le foreste ad alta densità contengono più materiale vegetale vivo e morto, che serve come combustibile per incendi. Il rapporto tra densità e intensità di fuoco non è lineare; piccoli aumenti nel carico di carburante possono produrre aumenti esponenziali nel rilascio di energia di fuoco e tasso di diffusione.

La Legacy of Fire Suppression

Per gran parte del XX secolo, le agenzie federali e statali perseguirono una politica di soppressione totale del fuoco. Questo approccio era radicato nella convinzione che tutto il fuoco selvaggio era distruttivo e dovrebbe essere spento il più rapidamente possibile. Mentre questa politica proteggeva le risorse del legname e gli insediamenti umani nel breve periodo, aveva profonde conseguenze non volute.

Senza un incendio regolare, queste foreste accumularono detriti legnosi, falci e fitti fitti di alberi giovani. Uno studio del 2023 del Servizio forestale USDA ha scoperto che le foreste della Sierra Nevada moderne contengono 10 a 100 volte più alberi per acro rispetto a quanto hanno fatto sotto i regimi di fuoco storici. Questo drammatico aumento della densità ha trasformato questi paesaggi in quello che gli ecologisti del fuoco chiamano sistemi "fuel-loaded", dove qualsiasi accensione espermandisce rapidamente.

Continuità del combustibile e Combustibili verticali

La densità forestale colpisce il comportamento del fuoco attraverso due meccanismi critici: continuità orizzontale del combustibile e disposizione verticale del carburante. La continuità orizzontale si riferisce a come le fonti di combustibile connesse sono attraverso il paesaggio. Nelle foreste dense, le tettoie degli alberi spesso toccano o sovrappongono, creando un letto a combustibile continuo che permette al fuoco di diffondersi senza ostacoli in vaste aree.

Il comportamento verticale del carburante, spesso chiamato "carburanti di scale", descrive la presenza di vegetazione a più altezze dal pavimento della foresta al baldacchino. Arbusti substoriali densi, giovani saplings, e rami a bassa sporgenza creano un percorso verticale per il fuoco. Un fuoco di superficie che incontra i carburanti di scale può salire nelle corone dell'albero, passando da un fuoco di terra difficile da gestire a un fuoco incontrollabile corona.

Densità quantificante: Indice di densità e area Basale

I gestori di terreni utilizzano strumenti quantitativi per valutare la densità della foresta e le sue implicazioni sul rischio di incendio. Stand Density Index (SDI) combina la dimensione dell'albero e il numero per acro in un unico metrico, con valori più elevati che indicano una maggiore concorrenza e carico di carburante.

La ricerca suggerisce che ridurre la densità di stand al di sotto delle soglie critiche può alterare fondamentalmente il comportamento del fuoco. Quando l'area basale è ridotta a circa 100 metri quadrati per acro o sotto, la probabilità di incendio corona attiva scende significativamente, anche in condizioni atmosferiche estreme. Questo risultato fornisce un obiettivo chiaro per i progetti di restauro foresta e sottolinea l'importanza della gestione della densità come strumento di mitigazione del fuoco.

Fattori climatici che formano il comportamento del fuoco selvaggio

Mentre la densità forestale determina la quantità e la disposizione di combustibile disponibile per bruciare, le condizioni climatiche dettano come il combustibile è ricettivo per accendere e come il fuoco si comporterà una volta acceso. Il clima influenza il fuoco selvaggio attraverso più vie, tra cui la temperatura, i modelli di precipitazioni, l'umidità atmosferica e i regimi di vento.

Tendenze temperatura e ariosità

La California si è riscaldata di circa 2 a 3 gradi Fahrenheit dalla fine del XIX secolo, con il più rapido riscaldamento che si verifica negli ultimi 50 anni. Le temperature più elevate aumentano i tassi di evapotranspirazione, disegnando l'umidità dal suolo e dalla vegetazione. Questo processo, spesso chiamato "essiccazione atmosferico", crea un più grande deficit di pressione del vapore (VPD), che è la differenza tra la quantità di umidità che le piante possono contenere e la quantità di ridurre rapidamente l'acqua.

Uno studio del 2022 pubblicato sulla rivista Nature Climate Change] ha scoperto che il riscaldamento a causa dell'uomo rappresentava un aumento del 25% della zona bruciata dagli incendi forestali in California tra il 1971 e il 2021. Lo stesso studio progettuale che continuava a riscaldarsi aumenterebbe ulteriormente il rischio di incendio estendendo la durata della stagione antincendio e intensificando le condizioni che promuovono il rapido diffusione del fuoco.

Contenuto della muscolatura e della vegetazione

La California ha sperimentato diversi episodi di siccità gravi negli ultimi due decenni, tra cui la siccità 2012– la siccità del 2016, che è stata la peggiore nella storia registrata dello stato sia in termini di durata che di intensità, e i periodi di combustione asciutta in corso guidati da un clima di riscaldamento.

Il contenuto di umidità del combustibile vivo (LFMC) è una variabile critica nei modelli di comportamento del fuoco. Quando LFMC scende al di sotto del 70% in specie chaparral o al di sotto del 95% in fogliame di conifere, la probabilità di fuoco attivo aumenta drammaticamente. Durante gravi siccità, LFMC può cadere ben al di sotto di queste soglie in grandi aree, lasciando i paesaggi innescati per il comportamento di fuoco estremo.

Schemi del vento: Santa Anas e vento di Diablo

Il vento è un fattore dominante nei fuochi più distruttivi della California. Due grandi eventi eolici influenzano il comportamento del fuoco: i venti di Santa Ana nella California meridionale e i venti di Diablo nella California settentrionale. Entrambi sono asciutti, i venti di discesa che si verificano quando l'aria sul Grande Bacino forza verso la costa.

I venti di Santa Ana e Diablo possono produrre velocità sostenute da 30 a 50 miglia all'ora con raffiche superiori a 80 miglia all'ora. In queste condizioni, il fuoco si diffonde a tassi di 10 a 20 miglia all'ora o più, le risorse di soppressione schiacciante quasi immediatamente.

Accensione fulmine e deflusso del Thunderstorm

Mentre la maggior parte dei incendi più distruttivi della California sono causati da esseri umani, il fulmine rimane una fonte di accensione significativa, in particolare nelle aree remote e forestali.

I flussi di Thunderstorm, noti anche come downburst, possono influenzare il comportamento del fuoco producendo cambiamenti improvvisi e errati del vento. Questi deflussi possono spingere il fuoco in direzioni inaspettate, creare turbine di fuoco, e causare rapidi aumenti dell'intensità del fuoco che mettono in pericolo i vigili del fuoco e i residenti. Capire l'intersezione di accensione del fulmine e la diffusione del vento successivo è un'area attiva di ricerca del fuoco, con implicazioni per entrambe le strategie di previsione del fuoco e la strategia di previsione del fuoco.

Gli effetti complementari della densità e del clima

La loro interazione crea dei cicli positivi di feedback che amplificano il rischio di incendio oltre a quello che un fattore produrrebbe da solo. Le foreste di densità sono più vulnerabili allo stress climatico perché la concorrenza per l'acqua tra gli alberi da vicino si intensifica gli effetti della siccità. Gli alberi ad alta densità sono più sensibili allo stress idrico durante i periodi asciutti, che portano a tassi di mortalità più elevati e a un combustibile più in piedi.

Case Study: Il Fuoco Complesso di Agosto 2020

Il Fuoco Complesso di Agosto fornisce una rappresentazione molto chiara di come la densità e il clima interagiscono. Il fuoco acceso il 16 agosto 2020, da una serie di colpi di fulmine nella Foresta Nazionale di Mendocino. L'area aveva sperimentato anni di siccità, con livelli di umidità del combustibile vivo ben al di sotto delle medie storiche. La densità della foresta nella regione era significativamente superiore a basi storiche a causa di decenni di soppressione del fuoco e di logging selettivo che ha rimosso grandi alberi resistenti al fuoco, lasciando più piccoli, più deboli.

Il complesso di agosto alla fine ha bruciato 1.003.648 acri, rendendolo il più grande fuoco singolo della storia della California. Quasi tutta la zona bruciata a moderata ad alta gravità, il che significa che la maggior parte degli alberi nell'impronta di fuoco sono stati uccisi. Questo rappresenta un cambiamento fondamentale nel regime di fuoco: dove storicamente, il fuoco avrebbe creato un mosaico di gravi difficoltà di conversione con significative macchie di erosione non bruciate o bassa, la combinazione moderna di densità e di clima produce grandi rischi di stand-

Il Loop di Feedback di Fire-Weather

Grandi incendi intensi possono modificare i modelli meteorologici locali in modi che promuovono ulteriormente la diffusione. Le nuvole pirocumulus formano quando il calore intenso da un fuoco forza aria a salire rapidamente, portando fumo, cenere e umidità nell'atmosfera superiore. Queste nuvole possono svilupparsi in pirocumulonimbus tempeste che producono fulmini, venti forti e anche tornado di fuoco.

Il loop di feedback antincendio è più probabile che si verifichi quando i carichi di carburante sono alti e la vegetazione è estremamente secca e le condizioni create dall'alta densità di foresta e dal cambiamento climatico. Come il clima continua a riscaldarsi, le condizioni che favoriscono lo sviluppo di pirocumulonimbus sono attesi a diventare più frequenti, potenzialmente spingendo il comportamento del fuoco in regimi che non hanno precedenti storici in California.

Strategie per la gestione del rischio di incendio

Ridurre le emissioni di gas serra è l'unica soluzione a lungo termine al rischio di incendio a lungo termine, interventi a breve termine possono ridurre significativamente la vulnerabilità delle foreste e delle comunità.

Trattamenti forestali e meccanici

La diradamento meccanico è la rimozione fisica di alberi, arbusti e combustibili superficiali per ridurre la densità forestale e rompere la continuità verticale e orizzontale del combustibile. I trattamenti di tintura sono progettati per imitare la struttura delle foreste storiche: alberi di grandi dimensioni e di grandi dimensioni con una sottostoria aperta.

Uno studio del 2019 del Rim Fire del 2013 ha rilevato che le aree trattate con diradamento e prescritte avevano una gravità significativamente inferiore del fuoco rispetto alle aree non trattate, anche in condizioni di fuoco estremo. Allo stesso modo, il 2021 Caldor Fire, che minacciava il bacino del lago Tahoe, ha dimostrato che i trattamenti di carburante intorno alle comunità potrebbero fornire zone sicure per i vigili del fuoco e ridurre le perdite strutturali.

Prescritto Bruciatura e Bruciatura culturale

La combustione prescritta è l'applicazione intenzionale del fuoco in condizioni controllate per raggiungere obiettivi di gestione ecologica e del combustibile. I fuochi prescritti a bassa sete consumano combustibili superficiali, uccidono piccoli alberi e arbusti, e creano una struttura forestale più resistente al fuoco selvaggio ad alta velocità.

La combustione culturale, praticata da comunità native americane per millenni prima della colonizzazione europea, offre un approccio aggiuntivo che integra la conoscenza indigena con la gestione contemporanea del fuoco. Le tribù tra cui il Karuk, Yurok e Hoopa hanno mantenuto tradizioni di combustione a bassa intensità che promuovono la salute della foresta e riducono i carichi di carburante.

Nonostante la sua efficacia, la combustione prescritta affronta importanti barriere, tra cui le preoccupazioni di responsabilità, le normative sulla qualità dell'aria, una stretta finestra di condizioni meteorologiche adeguate e le sfide di percezione pubblica. L'area media trattata con il fuoco prescritto in California è di circa 125.000 acri all'anno, molto sotto i stimati 1 milione di acri all'anno necessari per ripristinare la resilienza antincendio attraverso le foreste dello stato.

Spazio e Zoning distinguibili della Comunità

Lo spazio difendibile consiste nella rimozione della vegetazione infiammabile, mantenendo basso la copertura di terra, mantenendo gli alberi distaccati, e utilizzando materiali da costruzione resistenti al fuoco. I codici di costruzione della California sono stati aggiornati per richiedere la costruzione resistente all'accensione in zone ad alto rischio, e lo stato ha investito in programmi di indurimento domestico che reagiscono alle strutture esistenti per una migliore esposizione ambrante.

Limitare lo sviluppo nelle zone di fuoco ad alto rischio, richiedendo interruzioni di carburante intorno alle comunità, e garantire adeguate rotte di evacuazione sono tutti componenti essenziali di una strategia di fuoco selvaggio globale. Il Fuoco del 2018 ha dimostrato le conseguenze di una pianificazione insufficiente di evacuazione, come la congestione del traffico e le chiusure stradali hanno contribuito al numero di morti.

Adeguamento climatico e sistemi di allarme precoce

Migliorare i sistemi di allarme precoce che integrano le previsioni meteorologiche, il monitoraggio dell'umidità del combustibile e la modellazione dei comportamenti antincendio possono dare alle comunità e alle agenzie di fuoco tempi critici di consegna. Il sistema di allarme Fire Weather Watch e Red Flag Warning del Servizio Nazionale per il Tempo di Guardia e di Avviso di Bandiera Rossa fornisce avvisi quando le condizioni sono favorevoli a una rapida diffusione del fuoco, ma questi avvisi potrebbero essere migliorati con dati localizzati e in tempo reale e migliori canali di comunicazione al pubblico.

La California ha investito in una rete di stazioni meteorologiche remote e di siti di campionamento dell'umidità del combustibile che si nutrono di modelli di comportamento antincendio utilizzati da team di gestione degli incidenti. Il Fire Weather Intelligence Portal di stato consolida questi dati in una singola piattaforma accessibile ai gestori di incendi attraverso le giurisdizioni.

Politica e sfide di finanziamento

La California ha fatto notevoli investimenti nella gestione del fuoco in questi ultimi anni, tra cui un pacchetto multimilioni di dollari per la salute della foresta, la prevenzione dei incendi e la resilienza della comunità. Tuttavia, la scala del problema affonda i livelli di finanziamento attuali. Gli obiettivi di trattamento foresta dello stato richiedono il trattamento di 1 milione di acri all'anno entro il 2025, un obiettivo che rimane sfuggente dato i vincoli attuali di capacità.

Le agenzie federali di gestione del territorio, che sovrintende circa il 57% delle foreste della California, affrontano sfide simili. Il Servizio Forestale degli Stati Uniti ha aumentato il suo acreage di trattamento del carburante, ma continua a lottare con la volatilità del bilancio, il contenzioso sulle recensioni ambientali e la carenza di personale. La strategia di Wildfire Crisis dell'agenzia chiede di trattare altri 20 milioni di acri in tutto il West nel prossimo decennio, ma il raggiungimento di questo obiettivo richiederà riforme significative per i processi di pianificazione, i meccanismi di forza lavoro, i finanziamenti.

Pacific Gas & Electric, Southern California Edison e altre utility di proprietà degli investitori sono state responsabili per decine di miliardi di dollari in danni da incendi incendi incendi incendiati dalle loro apparecchiature. In risposta, le utenze hanno implementato le interruzioni di corrente di sicurezza pubblica (PSPS) che de-energizzano le linee elettriche sotterranee in condizioni di alto rischio, causando una significativa interruzione di servizio alle comunità.

Il sentiero che si snoda

Il ruolo della densità forestale e del clima in California si diffonde in condizioni sempre più severe: le foreste dense forniscono il combustibile e il clima fornisce le condizioni, per gli incendi sempre più gravi. L'affrontare questo problema richiede un ripensamento fondamentale della gestione del territorio, della pianificazione della comunità e della politica del clima.

Lo stato ha fatto notevoli progressi negli ultimi anni, tra cui l'istituzione della California Wildfire e Forest Resilience Task Force, il passaggio di misure di finanziamento significative e l'espansione di partenariati con le comunità tribali. Tuttavia, la traiettoria del cambiamento climatico significa che anche gli sforzi di gestione aggressivi possono essere insufficienti per evitare continui aumenti dell'attività antincendio nel prossimo periodo.

La comunità di ricerca continua a promuovere la comprensione del comportamento del fuoco, della dinamica del combustibile e delle interazioni climatiche, fornendo le basi scientifiche per la gestione basata sulle prove.L'investimento continuo nella ricerca, nel monitoraggio e nella gestione adattativa garantirà che politiche e pratiche rimangano reattive alle condizioni di cambiamento.