Hva ville skje hvis en skogbrann ødela et økosystem?

Skogbranner er et naturlig fenomen, og skog har utviklet seg for å takle dem. Destruktivt som skogbranner kan virke, vokser skog ofte i kjølvannet. I noen tilfeller blir skogbrann imidlertid så intenst at de forårsaker alvorlig skade på jorda som kan ta år eller til og med tiår å reparere.

Pionerarter er de første som beveger seg inn og rekoloniserer det fremmede landskapet i en skog etter en brann. Ofte har disse hardføre plantene spesielle tilpasninger som gjør dem velegnede til å konkurrere i miljøet etter brannen. Teppeblomst har for eksempel frø som kan spire og slå rot etter en brann og forbli levedyktige i jorden så lenge som to år. Når pionerarter vokser, skaper de forholdene som trengs for at arten fra den opprinnelige skogen kan komme tilbake. I noen kanadiske skoger etter brann er for eksempel aspene blant de første trærne som kommer tilbake, og svarte grantrær fra den opprinnelige skogen kan slå rot i skyggen. Til slutt samler disse originale artene pionerene og tar deres plass. Etter hvert som den opprinnelige arten blir dominerende, skaper de en skog som ligner den som eksisterte før brannen. Akkumulerende nåler og rusk gir drivstoffet som trengs for en annen brann, og syklusen gjentar seg igjen.

I noen tilfeller brenner skogbrann så varmt og blir så intenst at de forårsaker alvorlig skade på jorden og endrer den på måter som kan forhindre utvinning i mange år eller tiår. Akkumulert rusk er en viktig risikofaktor for disse alvorlige brannene. Hvis laget med søppel og rusk på en skogbunn før brannen er veldig tykt, kan brannen bevege seg sakte og nå veldig høye temperaturer. Det er en grunn til at periodiske småbranner er viktige for helsen til mange skogøkosystemer: de forhindrer opphopning av søppel og rusk som kan føre til en langt mer destruktiv megabrann senere.

Brann ved høy temperatur kan føre til at jord blir vannavstøtende eller hydrofob ved å fordampe hydrofobe forbindelser som kondenserer på jordpartikler, og belegge dem med et vannavvisende lag. Når jorden er hydrofob, suger den opp mye mindre vann, noe som gjør det vanskeligere for planter å slå rot og etterlater landskapet etter brannen ekstremt sårbart for erosjon. Erosjon fører bort verdifull matjord og kveler opp bekker og vannveier, noe som gjør det vanskeligere for pionerearter å kolonisere landet. Ask fra ilden gjør problemet enda verre, og kveler porene i jorden slik at vannet ikke trenger inn. Jord etter en alvorlig brann kan forbli hydrofob i flere måneder eller til og med år etter brannen, selv om partiklene vanligvis mister sitt hydrofobe belegg innen seks år eller mindre.

Jordsterilisering skjer der en varm og langsomt bevegende brann ødelegger jordsopp og mikrober. Bakteriene og soppene i jord spiller en kritisk rolle i å gi næringsstoffer til plantene som lever der. Jordsterilisering kan forsinke gjenoppretting av skog i mange år etter brannen. Noen ganger tar det så mye som 12 år for jordmikroaktivitet å nå nivåene før brannen. Intense skogbranner reduserer også mengden tilgjengelig nitrogen i jorden, noe som gjør det vanskeligere for planter og mikrober å re-kolonisere. Jo høyere temperaturen på brannen er, desto alvorligere blir denne effekten.

Hardføre invasive arter kan kolonisere landskapet etter brannen, og forhindre retur av den opprinnelige opprinnelige arten. Scotch kost er for eksempel en invasiv art som har kolonisert områder i Sierra Nevadas etter brann så effektivt at den opprinnelige arten ikke klarte å gjøre et comeback. I tilfeller som dette kan det opprinnelige økosystemet aldri gjenopprettes, fordi et nytt økosystem sentrert på ikke-innfødte invasive arter har tatt sin plass.