Forskare från Uppsala universitet, SMHI och SLU har under fyra år samlat in data från området i Västmanland som drabbades av den stora branden 2014. I sin undersökning av hur hela ekosystemets förändrats kunde de se att vattenkvaliteten i vattendrag snabbt återgick till normalvärden medan skogsmarken fortsatte att förlora kol i många år efter branden.
I den stora branden i Västmanland 2014 och under brandsommaren 2018 brann nästan 35 000 hektar skogsmark. Skogsbrand hamnade högt upp i nyhetsflödet och många ställde sig frågan om vi kan förvänta oss fler liknande bränder i ett varmare framtida klimat? Följderna av stora skogsbränder är fortfarande dåligt studerade i norra Europa och forskarna bakom studien som nu publiceras i tidskriften Biogeosciences beslöt sig för att bland annat ta reda på hur mycket kol och näring som försvinner till luften och vattendragen när det brinner och hur snabbt systemet återgår till hur det var innan.
Branden i Västmanland var mycket hård och både skogsmark och våtmark brann. Träden överlevde endast i ett fåtal områden.
– Det är dock inte träden som står för de största förlusterna av kol vid bränder i barrskogar. Endast en del barr och smågrenar brinner upp i träden, medan runt 90 procent av förlusterna kommer från den organiska jorden, det så kallade humuslagret. Dikade torvmarker som torrlägger mycket organiskt material i marken blir därmed stora punktutsläpp i landskapet. Det är därför viktigt att mäta hur djupt det brunnit i marken för att skatta förluster av kol efter en skogsbrand. Det fick vi chansen att göra i Västmanland över ett stort område, säger Gustaf Granath, forskare vid Uppsala universitet, som är huvudförfattaren till studien. Gustaf har tidigare varit verksam vid SLU, först vid institutionen för vatten och miljö och därefter vid institutionen för ekologi.
Förlusten av humuslagret innebär att stora mängder kol och kväve förloras från skogsmarken, och att andra näringsämnen riskerar att lakas ut efter branden. Att vegetationen snabbt kan återetablera sig blir därmed viktigt för att behålla näringen och återuppbyggnaden av kol.
Resultaten från Västmanland visade att mellan 145 och 160 ton koldioxid per hektar förlorades till atmosfären vid brandtillfället. För hela brandområdet i Västmanland motsvarar det 10 procent av koldioxidutsläppen från Sveriges inrikestransporter under ett år. På grund av lite vegetation efter branden fortsatte marken att förlora kol de närmaste åren och ett nettoupptag av kol noterades för första gången under en sommarmånad 3 år efter branden. Forskarna var rädda för att mycket kol skulle förloras ut till vattendragen efter branden, men någon sådan ökning kunde inte observeras när export av kol i bäckar innan och efter branden jämfördes.
Mängden näringsämnen, såsom kväve och fosfor, ökade däremot i bäckar och sjöar efter branden. En topp noterades inom 1-2 månader efter branden som sedan följdes av en minskning över tid. För många av ämnena transporteras ungefär 5 gånger så mycket ut första året efter branden jämfört med innan branden. Men redan efter ett till två år var de flesta värdena tillbaka till normalläge.
– Den snabba utlakningen av näring efter branden beror på att det inte fanns någon vegetation som kunde ta upp ämnen, samt stor frigörelse av ämnen vid brandtillfället när den organiska jorden brann upp. Utan levande vegetation och organisk jord ökade även vattenflödena i bäckarna med 50 procent, förklarar Stephan Köhler, professor vid institutionen för vatten och miljö vid SLU, och den som initierade mätningarna av vattenkvaliteten direkt efter branden.
Andra studier har visat hur vegetation i brandområdet har återkommit och hur kol och näringsförråd åter byggs upp. Hur fort detta går och vad som styr processen är något som forskarna vill fortsätta att undersöka i området då det påverkar om skogarna blir en kolsänka över tid.
– Nu vet vi mer om hur mycket och vart kol och näring försvinner vid bränder. Men vad som händer framöver är minst lika intressant. Det ligger mycket kol inbundet i döda träd som snart börjar förmultna, samtidigt som mark och trädvegetation lagrar in nytt kol och kväveförråd byggs upp. Det här är viktigt att följa om vi ska förstå hur våra skogar påverkas när de brinner, menar Gustaf Granath.
Studien har finansierats av Havs- och vattenmyndigheten och Formas.
Gustaf Granath, institutionen för ekologi och genetik, Uppsala universitet, tel: 073-20 32 176, e-post: gustaf.granath@ebc.uu.se
Stephan Köhler, institutionen för vatten och miljö, SLU, se kontaktinformation nedan
För pressbilder, se Uppsala universitets pressmeddelande om denna studie och som denna text hämtats från.
Granath, G., Evans, C. D., Strengbom, J., Fölster, J., Grelle, A., Strömqvist, J., and Köhler, S. J.: The impact of wildfire on biogeochemical fluxes and water quality in boreal catchments, Biogeosciences, 18, 3243–3261, https://bg.copernicus.org/articles/18/3243/2021/, 2021.
I brandområdet finns en bäck, Gärsjöbäcken, och en sjö, Märrsjön, som ingår i Sveriges nationella och regionala miljöövervakning. Därför finns det två långa tidsserier med mätningar gjorda före branden, vilket är ovanligt i studier av skogsbränders påverkan och gör att denna studie utskiljer sig från många tidigare studier.