Vegetasjonsbrann

Brann i område med vegetasjon. Avhengig av vegetasjonstype er den klassifisert som grasbrann, lyngbrann, buskbrann, myrbrann og skogbrann.  Vegetasjonsbrann  frigir store mengder karbondioksid (CO2) og energi fra biomasse,  og bruker oksygen, den motsatte prosessen av fotosyntese. Vegetasjonsbrann gir sot som sprer seg i atmosfæren i den øvre troposfæren rundt hele Jorden, Resultatet kan observeres som spektakulære rødfargete solnedganger, endret solinnstråling og effekter på klima.

Evaporasjon gir kontinuerlig vanntap, og hvis vanntapet ikke blir erstattet via nedbør vil tørr vegetasjon og biomasse gi muligheter for vegetasjonsbrann. Lynnedslag og uvettig omgang med ild er vanlige brannårsaker. Når brannen har startet vil brannfronten tørke ut vegetasjonen. Ved høyere temperatur vil pyrolyse av vegetasjonen produsere lettantennelige gasser. Mange typer vegetasjonen er gjennom evolusjonen tilpasset brann, hvor lynnedslag og vulkansk aktivitet er de viktigste tennkildene.  Tidligere ble brann brukt til nyrydning og dyrkningsformål via svedjejordbruk (svijordbruk). Trærne ble hogd, lå til tørk og deretter ble vegetasjonen påtent. Etter at brannen hadde slukket kunne dyrke korn for eksempel høstrug (svedjerug). Metoden anvendes fremdeles i tropiske strøk med planting av bl.a. kassava. Myrbrann er vanskelig å slukke og kan spre seg under bakken over større områder. For å lage ny dyrkningsjord til oljepalmeplantasjer i tropiske strøk kan myrer i først bli drenert, og etter at myra er tørket ut settes den i brann. I myrer er det lagret store mengder biomasse som kan bli omsatt til karbondioksid. 

Brann er en av de mange forstyrrende faktorene som påvirker økosystemer. Hvis vegetasjonsbrann forekommer regelmessig blir vegetasjonen tilpasset forstyrrelsen. Jo lenger tidsrom mellom hver brann, desto mer biomasse er akkumulert og desto større blir effekten. Etter brann blir det frigitt nitrogen i jorden i form av nitrat og ammonium som kan gi gode vekstforhold for nyetablering av planter. Pyrofytter er planter tilpasset brann.

Ved brann blir karbon rekrystallisert til grafittlignende aromatisk struktur, en kompleks polymer av benzen-ringer,  i form av kull eller sot. Denne form for karbon er tungt nedbrytbart, og hvis bare den ytre delen av en grein eller stamme danner svart karbon er den indre delen beskyttet mot mikrobiell nedbrytning. Rester av et bål er beskyttet mot videre nedbrytning, og kan bli bevart i lang tid. Furutrær med tykk bark kan tåle en brann. Vegetasjon med høyt vanninnhold er mindre utsatt for brannskader. Gamle furutrær i boreale barskoger kan ha ytre merker etter brann, noe som også kan bidra til selvtynning av greiner. Hvis fururøttene blir brent og svidd på utsiden kan de produsere terpener som beskytter det indre av stammen mot videre nedbrytning,  jfr. også tyri. Etter brann kan jorden ha svart farge i lang tid, ikke bare etter brann, men også på steder hvor man i gamle dager laget trekull og tjære.  Svart jord på stepper og grassletter etter brann blir kalt chernozem (russ. chernyi – svart, zemlya – jord). Grassletter har forholdsvis lite biomasse, og temperaturen i jorden stiger i mindre grad med overlevelsemulighet for røtter og frøbank, sammenlignet med områder med større biomasse hvor langvarig brann gir høy jordtemperatur.

Brann i vegetasjonen kan gi opphav til butenolider (butenolid karrikinolider), en type kjemiske stoffer kalt karrikiner som kan gi økt spiring av frø hos arter som er avhengig av brann i sin formering. Karrikiner er vekstregulatorer som finnes i røyken fra vegetasjonsbrann. Karrikinstimuleringen av frøspiring etterligner signalveien for strigolaktoner. Barskog og sklerofyllvegetasjon har høyt innhold av terpener som gjør den ekstra brannfarlig. I skog kan kronebrann forplante seg via trekronene. Økt mengde biomasse i vegetasjonen og klimaendringer med tørkeperioder kan i kombinasjon gi økt mulighet for vegetasjonsbrann.  Mye vegetasjon langs veier, vann og vassdrag gjør at de ikke lenger fungerer som naturlige branngater i terrenget, men derimot kan bidra til å spre brannen til nye områder. Selv om en vegetasjonsbrann i kontrollerte former kan ha en positiv effekt, vil i de fleste tilfeller en brann representere en fare for liv, ressurser og helse.  Brannen gir PAH (polyaromatiske hydrokarboner) som kan forurense vann og vannkilder, samt giftig røyk, sotpartikler kan gi helseskader. Sotpartikler kan påvirke solinnstråling.

Ved siden av landbruk og menneskelig urbanisering er brann den faktor som mest påvirker terrestre økosystemer.  Brann kan skje i undergrunnen i organisk jord (myrbrann), nær bakken og i trekroner. Planter som brenner lett er gras, sklerofyllvegetasjon og bartrær. Vanninnholdet i vegetasjonen og vegetasjonsstrukturen har stor betydning for hvordan brannen utvikler seg.  Etter en skogbrann overtar ny vegetasjon med et resultat og mønster som kan forutsies. Gran er svært følsom for brann og dør lett sammenlignet med furu som ofte har en høyere bladløs stamme. Tykk bark kan beskytte mot brannskader. Gras tåler brann godt, spesielt utenfor aktiv vekstperiode, fordi veksten kommer fra interkalære meristem. Brann kan stimulere blomstring og frigivelse av frø. Noen etterbrannplanter spirer som resultat av varmen. Andre spirer som resultat av kjemikalier i røyken som nitrogenmonoksid (NO). Bråtestorknebb (Geranium bohemicum) er en art som kommer fram etter brann. Geitrams er en viktig pionérplante etter brann.

Vegetasjonsbrann lager sitt eget klimasystem

En brann gir sterk oppvarming av lufta som deretter stiger, lager konveksjonsstrømmer, og erstattes av fallende luftstrømmer som kan bidra til å presse brannen dypere ned i vegetasjonen. Sot og brannrøyk lager et eget vær- og skysystem, pyrokumulonimbus (kumulonimbus flammagenitus), kjent fra de megabrannene i Australia.  Slike branninduserte skysystemer gir ladningsforflytninger, lyn, torden, askenedfall med regn.

Pyrolyse

Pyrolyse termisk nedbrytning av biomassen i vegetasjonen hvor det blir mangel på oksygen, og som danner kull, tjærestoffer og branngasser. Flyktige organiske hydrokarboner (metan, etan, eten, propan) dannet ved pyrolyse gir branngasser som plutselig kan ta fyr og danne et gigantisk ildhav.

Brann i tropisk regnskog

Svedjebruk ved å hogge ned skog, la det tørke og deretter sette fyr på og dyrke rug i asken er en gammel driftsform for landbruk. Imidlertid skjer det samme i dag i  tropisk regnskog. Verdifullt tømmer hogges og tas ut, deretter hogges resten av vegetasjon som brennes. Brannen kan også spre i den naturlige vegetasjonen. Store områder med tropisk regnskog i Amazonas i Brasil, i Indonesia og Malaysia e.g. Borneo og Sumatra brennes for å skape dyrkningsareal for soya, oljepalmer og eucalyptus.  Effekten av denne nedbrenningen har svært store økologiske konsekvenser.

Varmere klima og vegetasjonsbrann

Global oppvarming kombinert med økte utslipp av karbondioksid og nedfall av nitrogen fra nitrogenoksider og fordampning av ammoniakk har gitt økt vekst av vegetasjonen i områder med nok vann. Andre driftsformer i utmarka bidrar til økt tilvekst av biomasse. Økt temperatur gir økt fordampning og transpirasjon fra vegetasjonen som bidrar til uttørking av jordsmonnet. Tørkeperioder kan gi økt angrep av barkbiller som bidrar til økt mengde dødt brennbart materiale. Effektiv slokking av skogbranner gjør at det bare er mindre områder hvor det dannes naturlige branngater som hindrer videre spredning av brannen. Sammenhengende skogsområder hvor det tidligere ikke har vært hogd, flere sjikt med vegetasjonen fra bunnsjiktet med gras og lyng, via busk og kratt i busksjiktet, videre til trær i tresjiktet bidrar til å spre brannen fra trekrone til trekrone. Endringer i klima med større tørkeperioder har de siste år gitt store og omfattende skogbranner (megabranner) i Australia, California, og i middelhavsområdet (Hellas, Spania, Portugal). Økning i antall storbranner gir grunn til bekymring, og brannfly til slukking har svært liten effekt når det først tar fyr over store områder med mye biomasse og i sterk vind

I gamle dager tente man bål rundt åkre og andre kuldeskjøre landbruksvekster for å hindre frost ved å røyken reduserte varmeutstrålingen fra bakken. 

"Det damper av jorden, og mange steds i retning av dalen ser en store røksøiler stige op og legge sig som en blålig dis utover i den stille luft. De har nok begynt med bråtebrenning nu, de er ferdige med våronnen. Sølve står lenet mot den brunstekte veggen med hendene i bukselommen, myser mot solen, og følger skjærene opp i treet. Han ser at mange av de pinner de bringer, er brent i den ene ende. De henter dem nok borte ved bråtebranden, de blir liggende igjen så passelig lange og høvelige i en rund ring rundt en slik avbrent kvisthaug, og så blir de så harde og tørre, råtner ikke så lett."

Fra Hans Aanrud: Sølve Solfeng

Tilbake til hovedside

Publisert 18. mai 2016 10:44 - Sist endret 24. mai 2020 17:02