Mis juhtuks, kui metsatulekahju hävitaks ökosüsteemi?

Metsatulekahjud on loodusnähtus ja metsad on nende vastu võitlemiseks arenenud. Nagu metsatulekahjud võivad tunduda hävitavad, kasvavad metsad nende järel sageli uuesti. Mõnel juhul muutuvad metsatulekahjud nii intensiivseks, et põhjustavad mullale tõsist kahju, mille parandamine võib võtta aastaid või isegi aastakümneid.

Pioneeriliigid on esimesed, kes kolivad tulekahju järel metsa võõramaastikule tagasi. Sageli on nendel vastupidavatel taimedel spetsiaalsed kohandused, mis muudavad need hästi tulekahjujärgses keskkonnas võistlemiseks. Näiteks tekilillel on seemneid, mis võivad pärast tulekahju idaneda ja juurduda ning püsida mullas elujõulisena juba kaks aastat. Pioneeriliikide kasvades loovad nad tingimused, mis on vajalikud algsest metsast pärit liikide tagasipöördumiseks. Mõnes Kanada metsas on pärast tulekahjusid haabade seas esimeste tagasipöörduvate puudena ja algsest metsast pärit mustad kuusepuud võivad nende varjus juurduda. Lõpuks tõrjuvad need algsed liigid pioneerid välja ja asuvad nende asemele. Kui algsed liigid saavad domineerivaks, loovad nad metsa, mis sarnanes metsaga, mis oli enne tulekahju. Kogunevad nõelad ja praht annavad kütuse, mis on vajalik teise tulekahju jaoks, ja tsükkel kordub uuesti.

Mõnel juhul põlevad metsatulekahjud nii kuumaks ja muutuvad nii intensiivseks, et kahjustavad mulda tõsiselt, muutes seda viisil, mis võib aastaid või isegi aastakümneid vältida taastumist. Kogunenud praht on nende raskete tulekahjude peamine riskitegur. Kui prügi ja prahi kiht enne põlengut metsaalusel on väga paks, võib tuli liikuda aeglaselt ja tõusta väga kõrgele temperatuurile. See on üks põhjus, miks perioodilised väikesed tulekahjud on paljude metsaökosüsteemide tervisele olulised: need takistavad prahi ja prahi kogunemist, mis võib viia palju hävitavama megatuleni hiljem.

Kõrge temperatuuriga tulekahjud võivad põhjustada mulla muutumist vett tõrjuvaks või hüdrofoobseks, aurustades mullaosakestele tagasi kondenseeruvaid hüdrofoobseid ühendeid, kattes need vett tõrjuva kihiga. Kui muld on hüdrofoobne, leotab see palju vähem vett, mis muudab taimede juurdumise raskemaks ja jättes tulekahjujärgse maastiku erosiooni suhtes äärmiselt haavatavaks. Erosioon viib väärtusliku mullakihi minema ja lämmatab ojad ja veeteed, muutes pioneerliikidel maa koloniseerimise keerulisemaks. Tulest tekkinud tuhk muudab probleemi veelgi hullemaks, lämmatades mullas poorid, nii et vesi ei pääse sisse. Tõsise tulekahju järgne pinnas võib pärast tulekahju jääda hüdrofoobseks kuude või isegi aastate jooksul, ehkki osakesed kaotavad hüdrofoobse katte tavaliselt kuue või vähem aasta jooksul.

Pinnase steriliseerimine toimub seal, kus kuum ja aeglaselt liikuv tuli hävitab mullaseeni ja mikroobe. Mullas olevatel bakteritel ja seentel on kriitiline roll toitainete pakkumisel seal elavatele taimedele. Pinnase steriliseerimine võib metsa taastumist viivitada veel mitu aastat pärast tulekahju. Mõnikord kulub mulla mikroobide aktiivsusel tulekahju eelse taseme saavutamiseks koguni 12 aastat. Intensiivsed metsatulekahjud vähendavad ka mullas saadaoleva lämmastiku hulka, mis muudab taimede ja mikroobide taaskoloniseerimise raskemaks. Mida kõrgem on tulekahju temperatuur, seda raskemaks see efekt muutub.

Hardy invasiivsed liigid võivad koloniseerida tulekahjujärgse maastiku ja takistada siis algsete põlisliikide tagasipöördumist. Šoti harja on näiteks invasiivne liik, kes on koloniseerinud Sierra Nevadase piirkonnad pärast tulekahjusid nii tõhusalt, et algsed liigid ei suutnud enam tagasi tulla. Sellistel juhtudel ei pruugi algset ökosüsteemi kunagi taastada, sest selle asemele on tulnud uus ökosüsteem, mis keskendub võõrliikidele.