加利福尼亚州基伯茨--去年9月下旬一个异常寒冷的早晨,工作人员挥舞着洒满汽油的火炬,开始点燃成堆的小圆木和树枝,接近加利福尼亚州内华达山脉一座7000英尺高的山脊的顶端。他们不顾雪花和小雨,艰难地从一堆堆到另一堆,护理着周围地面上吞噬成松针和松枝的火焰,并监测着像篝火一样燃烧起来的小树。
在接下来的一周里,起火者沿着卡普勒斯溪以北的山上一路走下去,他们的大火在已经清除了森林残骸的“小巷”的帮助下得到了有效的控制。他们监督火焰在草地上飞驰,值得注意的是,这些草地至少自1916年以来就没有燃烧过。工作人员特别关注了最大的杰弗里松树和黄皮松,其中一些已经有300年的树龄。这些树事先得到了志愿者的保护,他们移除了灌木,并将直径超过30英寸的树干上的燃料耙走。到大火扑灭时,卡普勒斯生态恢复项目已经烧毁了萨克拉门托以东70英里(约合70公里)处埃尔多拉多国家森林(Eldorado National Forest)山区分水岭的3435英亩土地-这是一个为超过11万人提供主要供水的地区的一部分。这是内华达山脉有史以来最大的故意火灾,也是该州联邦土地上最大的火灾之一。
这一努力标志着加州从不惜一切代价灭火一个世纪转向与之合作的一个里程碑-使用受控的火焰来恢复进化到频繁、大多是低强度大火中燃烧的生态系统。镇压使整个西部的森林异常拥挤,小树和灌木随时准备引燃更大、更具破坏性的大火。加州的森林更加脆弱,因为自2010年以来,全州已有超过1.47亿棵因干旱而衰弱的树木死亡,使它们随时准备燃烧。由于这些和其他因素,如糟糕的管理做法和气候变化导致的气温变暖,即使是最激进的扑灭,火灾的范围在过去50年里也增加了五倍。科学家们表示,如果放任不管,纠结在一起的大量超干燃料代表着前所未有的大小和强度的火灾危险。今年的大火,包括洛杉矶以北山区的湖火和萨克拉门托以西的L.N.U.Lightning Complex,燃烧的面积已经比去年在加州各地烧黑的面积多了30%,使消防人员变得单薄,并促使州长加文·纽瑟姆(Gavin Newsom)宣布进入紧急状态。
美国林业局官员五年来一直在计划凯普尔夫妇的处方焚烧-紧张地希望森林不会在实施他们精心设计的科学焚烧战略之前,被闪电或粗心的露营者点燃。Eldorado的森林主管杰夫·马索莱斯(Jeff Marsolais)说:“这一切都是为了将火重新引入景观:恢复至关重要的自然生态系统过程,这最终将减缓野火的蔓延。”
2011年,埃尔多拉多森林官员将卡普勒斯溪地区陡峭、花岗岩遍布的斜坡确定为恢复工作的优先事项,这些恢复工作将逐渐重新引发火灾,并恢复散布在松林和冷杉林中的草甸。由内华达山脉保护协会拨款47.7万美元资助,科学家制定的计划涉及在15年内进行8800英亩的规定燃烧,以减轻易燃低洼植被的沉重负担。除了防止大火和无法控制的野火外,他们的目标是重建足够健康的森林,让小火不受阻碍地燃烧。开普勒斯规定燃烧的路径旨在促进马赛克中的物种混合,在林木之间有大的开口,在那里火灾偶尔可以燃烧灌木丛,而不会损害大树。林务局生态学家贝基·埃斯蒂斯(Becky Estes)说:“我们想在带来最大利益、造成最小伤害的地方重新引入火灾。”贝基·埃斯蒂斯设计了卡普勒斯燃烧地区的监测地块。
并不是项目中的每一件事都像预想的那样进行。在精心计算的计划实施10天后,意想不到的大风咆哮着穿过该地区,将这场故意的大火吹出了1080英亩的指定区域,吹向了还没有准备燃烧的森林。Eldorado森林官员请来了灭火人员,在大火烧毁了2355英亩土地后,阻止了逃生的大火。
加州国家森林副林长托尼·斯卡迪纳(Tony Scardina)表示,这种故障是学习过程的一部分,因为森林管理者在扑灭了100年后,试图将火带回内华达山脉。他说:“我们明白,当我们管理火灾时,无论是荒地还是计划中的火灾,总是存在风险的。”但斯卡迪娜并不气馁。“我们仍然致力于以有计划、谨慎和可控的方式将这些生态系统恢复到有弹性的状态。
佩恩正在清点一个家庭游泳池大小的区域内的每一个细节:苗木、开花植物和真菌的存在,以及树木的大小和数量,以及它们是健康的、被烧焦的还是被火灾烧死的。这块地是埃斯蒂斯在火灾前建立的105块地块之一,目的是监测其对尽可能多的植被的影响-在可预见的未来,每五年一次。佩恩指着一棵很小的幼苗,它的树干没有缝线那么粗,但不知何故支撑着脆弱的新生命的叶子。“我们发现了两个,”她说,显然对复兴的速度感到兴奋。
在11月的一次评估中,在46个监测点收集的数据提供了关于火灾直接影响的信息。进行这项评估的林务局生态学家之一斯科特·戴利(Scott Dailey)表示,尽管一些地方发生了强烈的燃烧,额外的2355英亩土地着火,但实验通常产生了更健康的森林。在火灾之前,8英寸直径的树苗的密度几乎是科学家认为有弹性的森林应该有的密度的三倍。这些小树很容易着火,为火爬上大树的顶端提供了一个梯子。戴利说,大火逃脱的那部分实际上将它们的数量减少到了更可持续的密度-故意火灾并没有像官员们希望的那样减少它们的数量。虽然规定的焚烧没有杀死任何直径超过30英寸的树木,但这些数百年的幸存者在逃脱的野火中并没有表现得那么好。在他调查的那个地区的地块中,Dailey发现大火后大树减少了近25%。
规定的燃烧有效地减少了树下的地面垃圾,那里通常是野火的发源地,将平均垃圾深度从大约两英寸降低到不到半英寸。野火甚至更有效:将近2.5英寸的灰尘被减少到大约三分之一英寸。戴利说,总体而言,卡普莱斯计划烧毁和无意的野火结合在一起,产生了更接近自然条件的森林。尽管如此,还是有一些破坏:为控制逃逸的大火而引入的推土机在森林地面上留下了伤疤。一些地区随意散落着树木,因为消防员不得不砍伐树木来扑灭大火。
马索莱斯说,凯普斯给管理者上的一堂课就是气象学的关键作用。没有人预测到把大火吹到计划区域以外的风。“我们的预测能力就这么大。我们现在关注的是预测能有多好。“他说。这场燃烧也清楚地表明,内华达山脉的许多森林实在太拥挤了,如果没有为卡普勒斯地区做准备的非同寻常的努力,大火就无法卷土重来。马索莱斯说:“你不能仅仅把火放回风景上。”
太平洋西南研究站的美国林业局科学家马尔科姆·诺斯(Malcolm North)表示,凯普勒斯规定的燃烧是恢复森林弹性的长征中重要的第一步,但也是很小的一步。他研究内华达山脉森林,但没有参与卡普勒斯烧毁事件。他说,为了让森林恢复到原来的状态(在这种状态下,它们可以生存并受益于自然火灾),林业局在内华达山脉管理的500万英亩土地上,工作人员每年必须烧毁50万英亩土地。该机构今年的“燃料削减”目标是23万英亩,其中只有6万英亩的规定燃烧面积。其余的将使用链锯和其他机械设备来疏伐树木。诺斯说:“无论我们能做什么来改变规定燃烧的速度和规模,那都是99.9%的优先事项。”
森林复原力对加州的大多数居民都有影响。不健康森林的影响激增,特别是在2018年毁灭性的野火之后。对于那些有幸获得保单的人来说,房主的保险费率翻了一番,翻了两番。太多的人经历了野火压在他们身上的恐怖,迫使他们在最后一刻疏散,并夺走了数十人的生命。然而,最普遍的是烟雾的影响,这种烟雾窒息了城市、小城镇和农村地区,增加了哮喘和其他呼吸道问题的风险。
公众接受烟雾是内华达山脉森林恢复自然火灾运动面临的最大挑战之一。马索莱说,规定的燃烧确实会排放烟雾,但野火产生的烟雾携带的有毒成分要多得多,这些成分来自被烧毁的房屋和车辆。非营利保护组织塞拉森林遗产(Sierra Forest Legacy)的前执行董事克雷格·托马斯(Craig Thomas)称吸烟是一种权衡。他通过多方合作聘请了空气资源官员,以改善火灾管理和公共卫生之间的协调。因为加利福尼亚州的内华达山脉森林有一种自然的着火倾向,无论是野火还是受控燃烧,托马斯说,“我们要么用冷杉