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Beitrag von Dr. Eduardo Zorita, Abteilung Küsteneinflüsse und Paläoklima
Die Intensität und Häufigkeit von Waldbränden wird von mehreren Faktoren beeinflusst, darunter das Klima, aber auch die Waldbewirtschaftung. Kalifornien ist in dieser Hinsicht wegen seiner hohen Bevölkerungsdichte und den großklimatisch begrenzten Wasserressourcen besonders gefährdet. Diese Studie hat die Beziehung zwischen Klima (Niederschlag und atmosphärischer Zirkulation) und Waldbänden in Kalifornien in den letzten 500 Jahren untersucht. Hierzu wurden Klima- und Waldbrandrekonstruktionen basierend auf verschiedenen natürlichen Archiven, u.a. Baumringdaten analysiert und mit Klimasimulationen der letzten Jahrhunderte in Verbindung gebracht.
Die Autoren haben herausgefunden, dass es in der Vergangenheit einen engen Zusammenhang zwischen Waldbränden und dem nordwest-pazifischen Jet Stream gab, der allerdings im 20. Jahrhundert schwächer wurde. Der Jet Stream ist ein Starkwindband in einer Höhe von 10 km, welcher u.a. die Position und Stärke von Hoch- und Tiefdruckgebieten in den Außertropen kontrolliert. Die Ursache des schwächer werdenden Zusammenhangs zwischen Waldbränden und Jet Stream sieht die Studie in dem stärkeren Eingreifen des Menschen durch Ent- und Bewaldung (forstwirtschaftliche Maßnahmen) und in gezielten Maßnahmen zur Brandvermeidung.
Das Institut für Küstenforschung am HZG war in dieser Studie durch Eduardo Zorita vertreten. Sein Beitrag lag hauptsächlich darin, die atmosphärischen Strömungen im Nordwestpazifik in den letzten Jahrhunderten, basierend auf Baumringdaten und Klimasimulationen, zu rekonstruieren sowie die Klimavariabilität in Kalifornien in dieser Periode zu analysieren.
Auszug aus der Pressemitteilung der National Centers for Environmental Information (NCEI):
“Deadly severe wildfires in California have scientists scrutinizing the underlying factors that could influence future extreme events. Using climate simulations and paleoclimate data dating back to the 16th century, a recent study looks closely at long-term upper-level wind and related moisture patterns to find clues.
Each scientist on the research team brought different perspectives and necessary knowledge to the study. These included expertise in paleoclimatology and paleoecology as well as wildfire research. The international, multi-disciplinary approach needed to execute the research underscored the many factors that can contribute to extreme weather and climate events.”
==> complete NCEI News A Long View of California’s Climate
Das Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG) hat ebenfalls eine News veröffentlicht, hieraus ein Auszug:
“Die Zusammenhänge zwischen Starkniederschlägen und Waldbränden in Kalifornien werden klarer: Ein internationales Team aus Forschenden vom Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG), der Universität Hamburg und Forschungseinrichtungen aus den USA hat dazu eine Studie in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht. Mit Daten aus der Zeit vom 16. Jahrhundert bis heute haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zugrundeliegende Faktoren ermittelt, welche die Extremereignisse in Kalifornien beeinflussen.
Der Küstenforscher Dr. Eduardo Zorita aus dem Institut für Küstenforschung des HZG analysierte im Projekt die Langzeit-Klimasimulationen zusammen mit Barumringdaten. Aus beiden Datensätzen lassen sich die Einflüsse und Auswirkungen der Niederschläge und Heißzeiten ableiten.
Die Luftfeuchtigkeit in Kalifornien wird weitgehend durch die Stärke und Position des North Pacific Jet Streams (NPJ) reguliert. Das sind die Höhenwinde, die während der kühleren Regenzeit zwischen Dezember und Februar aus dem Westen in den Staat Kalifornien einziehen. Die Stärke und Richtung der Winde beeinflusst die regionalen Bedingungen, die sich auf die wärmere Trockenzeit übertragen, wenn Waldbrände häufiger auftreten. Die Regenzeit NPJ wird so zu einem wichtigen Vorläufer der sommerlichen Brandbedingungen.”
==> HZG Pressemeldung Zusammenhang zwischen Starkniederschlägen und Waldbränden in Kalifornien
==> HZG Press Release Relation between heavy precipitation and forest fires in California
Wahl, E.R., Zorita, E., Trouet, V., & Taylor, A.H. (2019): Jet stream dynamics, hydroclimate, and fire in California from 1600 CE to present. Proceedings of the National Academy of Sciences, Mar 2019, doi:10.1073/pnas.1815292116
Abstract:
Moisture delivery in California is largely regulated by the strength and position of the North Pacific jet stream (NPJ), winter high-altitude winds that influence regional hydroclimate and forest fire during the following warm season. We use climate model simulations and paleoclimate data to reconstruct winter NPJ characteristics back to 1571 CE to identify the influence of NPJ behavior on moisture and forest fire extremes in California before and during the more recent period of fire suppression. Maximum zonal NPJ velocity is lower and northward shifted and has a larger latitudinal spread during presuppression dry and high-fire extremes. Conversely, maximum zonal NPJ is higher and southward shifted, with narrower latitudinal spread during wet and low-fire extremes. These NPJ, precipitation, and fire associations hold across pre–20th-century socioecological fire regimes, including Native American burning, postcontact disruption and native population decline, and intensification of forest use during the later 19th century. Precipitation extremes and NPJ behavior remain linked in the 20th and 21st centuries, but fire extremes become uncoupled due to fire suppression after 1900. Simulated future conditions in California include more wet-season moisture as rain (and less as snow), a longer fire season, and higher temperatures, leading to drier fire-season conditions independent of 21st-century precipitation changes. Assuming continuation of current fire management practices, thermodynamic warming is expected to override the dynamical influence of the NPJ on climate–fire relationships controlling fire extremes in California. Recent widespread fires in California in association with wet extremes may be early evidence of this change.
