Wieloletnia zmienność pożarów lasów w wybranych 28 krajach Europy, Kanadzie i USA

• Autorzy: Grajewski S. M.

Identyfikatory

DOI

10.12845/bitp.47.3.2017.3

Warianty tytułu

EN

Long-Term Variability of Forest Fires in Selected 28 European Countries, Canada and the USA

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Cel: Zasadniczym celem artykułu jest określenie wieloletniej zmienności liczby pożarów lasów i spalonej powierzchni leśnej w wybranych 28 krajach Europy, Kanadzie i USA oraz ocena skuteczności systemów zabezpieczenia przeciwpożarowego lasów w tych państwach. Celem dodatkowym jest wydzielenie grup krajów podobnych pod względem występowania pożarów lasów oraz skuteczności działania systemów zabezpieczenia przeciwpożarowego obszarów leśnych. Wprowadzenie: Pożary lasów skutkują nie tylko wymiernymi stratami gospodarczymi, ale najczęściej powodują również poważne zmiany w ekosystemach leśnych. Tym samym przyczyniają się do pogarszania jakości życia społeczeństw. Pożarami zagrożonych jest na świecie około 40% powierzchni lasów, a w Europie ponad 60%. Dodatkowo ze względu na ocieplanie klimatu, spadek wielkości opadów atmosferycznych i wydłużanie się okresów bezdeszczowych prognozuje się, że zagrożenie pożarowe lasów będzie wzrastać, co przełoży się nie tylko na większą liczbę pożarów, ale sprzyjać będzie ich intensywnemu rozprzestrzenianiu. W tym kontekście prowadzenie na bieżąco analiz pożarów lasów nabiera szczególnego znaczenia. Metodologia: Analizie poddano dane o liczbie pożarów lasów, spalonej powierzchni leśnej i średniej powierzchni pojedynczego pożaru dla 28 krajów europejskich, Kanady i USA. Liczbę pożarów i spaloną powierzchnię odniesiono do powierzchni lasów w poszczególnych krajach, dokonując przeliczenia wartości tych charakterystyk na 1000 ha powierzchni leśnej danego państwa. Dla będących w dyspozycji różnej długości serii danych dokonano oceny trendów za pomocą nieparametrycznego testu Manna-Kendalla. Do grupowania krajów pod względem występowania pożarów lasów oraz skuteczności systemów zabezpieczenia pożarowego obszarów leśnych w latach 1990–2015 wykorzystano hierarchiczną metodę analizy skupień z zastosowaniem euklidesowej miary odległości i metody aglomeracji Warda. Wnioski: Przeprowadzone dla 30 krajów badania generalnie nie potwierdziły poglądów niektórych badaczy dotyczących możliwości zwiększania się liczby pożarów lasów czy też rozmiaru spalonych powierzchni leśnych w konsekwencji zmian ziemskiego klimatu. Niemniej dla niektórych państw odnotowano potwierdzone statystycznie niepokojące tendencje wzrostowe tych cech. Najniższa wartość średniej powierzchni pożaru lasu charakteryzuje Czechy, Finlandię, Niemcy, Austrię, Szwecję, Litwę, Łotwę, Polskę i Ukrainę. Uprawnia to do stwierdzenia, że w krajach tych skuteczność przeciwpożarowego zabezpieczenia obszarów leśnych jest najwyższa. Pod względem liczby pożarów i spalonej powierzchni leśnej Polska tworzy wspólną grupę z Węgrami, Turcją, Francją i Bułgarią. Hierarchiczna analiza skupień z użyciem wskaźników liniowego tempa zmian dla liczby pożarów, spalonej powierzchni i dla średniej powierzchni pożaru (wartości Sen’s slope) oraz średniej powierzchni pożaru lasu skupia Polskę z Łotwą, Słowacją, Ukrainą i Białorusią obok Finlandii, Czech, Litwy, Niemiec, Szwecji i Austrii.

EN

Aim: The primary aim of this paper was to determine long-term variability in the number of forest fires and burnt forest area in selected 28 European countries, Canada and the USA and to assess the effectiveness of fire protection systems in the forests of those countries. The secondary aim was to identify similarities between the analysed countries in terms of the incidence of forest fires and the effectiveness of forest fire protection systems. Introduction: Forest fires not only cause tangible economic losses, but they also typically result in serious changes in forest ecosystems. By affecting fauna, flora and the air, among other things, they simultaneously contribute to a deterioration of living conditions. Worldwide approx. 40% forested areas are at risk of forest fires, while in Europe it is over 60%. Additionally, due to climate change, decreasing precipitation and prolonged periods with no rainfall it is forecast that fire hazard in forests is going to increase, which will not only be manifested in a greater number of fires, but will also contribute to their intensive spreading. In this context, it is crucial to conduct analyses of forest fires. Methodology: Analyses were conducted on data concerning the number of forest fires, burnt forest areas and the mean area of a single fire in 28 European countries, Canada and the USA. The number of fires and the burnt area were compared to the total forested areas in individual countries by converting the values of these characteristics per 1000 ha forested area in a given country. Trends for the available varying lengths of data series were determined using the non-parametric Mann-Kendall test. Countries were clustered in terms of the incidence of forest fires and the effectiveness of fire protection systems in the years 1990-2015 using the hierarchical method of cluster analysis based on Euclidean distances and the Ward agglomeration method. Conclusions: Generally, the analyses conducted in the above-mentioned 30 countries did not confirm forecasts on the increasing numbers of forest fires or burnt forest areas, which may be explained e.g. by the consequences of climate change. Nevertheless, in some countries statistically disturbing trends were observed for these characteristics. The lowest mean forest fire areas were recorded for the Czech Republic, Finland, Germany, Austria, Sweden, Lithuania, Latvia, Poland and Ukraine, which indicates that those countries had the highest effectiveness of forest fire protection measures. In terms of the number of fires and burnt forested area Poland is clustered with Hungary, Turkey, France and Bulgaria. Hierarchical cluster analysis using linear indices for changes in the number of forest fires, burnt area and mean fire area (Sen’s slope) as well as mean forest fire area clustered Poland with Latvia, Slovakia, Ukraine and Belarus next to Finland, the Czech Republic, Lithuania, Germany, Sweden and Austria.

Słowa kluczowe

PL

pożary lasów; liczba pożarów lasów; spalona powierzchnia leśna; trendy; zabezpieczenie przeciwpożarowe lasów

EN

forest fires; number of forest fires; burnt forest area; trends; forest fire protection

• Wydawca: Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 47, iss. 3
• Strony: 46--61
• Opis fizyczny: Bibliogr. 53 poz., rys., tab., wz.

Twórcy

autor

Grajewski S. M.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

Bibliografia

• [1] Brown J.K., Smith J.K. (eds.), Wildland fire in ecosystems: effects of fire on flora, Gen. Tech. Rep. RMRS-GTR-42-vol. 2. Ogden, UT: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Rocky Mountain Research Station 2000, 1–257.
• [2] Smith J.K. (ed.), L. Lyon J.L., Huff M.H., Hooper R.G., Telfer E.S., Schreiner D.S., Wildland fire in ecosystems: effects of fire on fauna, Gen. Tech. Rep. RMRS-GTR-42-vol. 1. Ogden, UT: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Rocky Mountain Research Station 2000, 1–83.
• [3] Szczygieł R., Wielkoobszarowe pożary lasów w Polsce, BiTP Vol. 25 Issue 1, 2012, pp. 67–78.
• [4] Piwnicki J., Szczygieł R., Ubysz B., Analiza ekonomiczna funkcjonowania ochrony przeciwpożarowej lasu z podziałem na zadania obligatoryjne i dodatkowe (zalecenia dla praktyki leśnej), Warszawa 2005, 1–24.
• [5] Sandberg D.V., Ottmar R.D., Peterson J.L., Core J., Wildland fire on ecosystems: effects of fire on air, Gen. Tech. Rep. RMRS-GTR-42-vol. 5. Ogden, UT: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Rocky Mountain Research Station 2002, 1–79.
• [6] Trofimova N.V., Suchinin A.I., Ocena zanieczyszczenia środowiska emisjami dymowymi z pożarów lasu na podstawie danych satelitarnych, „Leśne Prace Badawcze” 2005, 3, 7–15.
• [7] Schultz M.G., Heil A., Hoelzemann J.J., Spessa A., Thonicke K., Goldammer J.G., Held A.C., Pereira J.M.C., van het Bolscher M., Global wildland fire emissions from 1960 to 2000, “Global Biogeochemical Cycles” 2008, 22 (2).
• [8] Mouillot F., Field C.B., Fire history and the global carbon budget: a 1×1 fire history reconstruction for the 20th century, “Global Change Biology” 2005, 11, 398–420.
• [9] Zarzycki J., Bezpieczeństwo pożarowe lasów w powiecie – cz. 1., „Przegląd Pożarniczy” 2012, 2, 26–29.
• [10] Kwiatkowski M., Szczygieł R., System zabezpieczenia przeciwpożarowego obszarów leśnych, „Zabezpieczenia” 2013, 4, 16–19.
• [11] Szczygieł R., Ubysz B., Piwnicki J., Impact from global warming on the occurrence of forest fires in Poland, [in:] Proceedings of the 4th International Wildland Fire Conference, Seville 13–17 May, 2007.
• [12] Grajewski S., Potencjalny wpływ zmian klimatycznych na gospodarkę leśną centralnej Wielkopolski, „Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich” 2010, 14, 109–123.
• [13] Wąs M., Grajewski S., Zmienność parametrów klimatycznych i ich wpływ na gospodarkę leśną Nadleśnictwa Kaliska, „Zarządzanie Ochroną Przyrody w Lasach” 2011, 5, 132–153.
• [14] Müller M.M., Vacik H., Valese E., Anomalies of the Austrian forest fire regime in comparison with other Alpine countries: a research note, “Forests” 2015, 6(4), 903–913.
• [15] Goldammer J.G., Nikolov N., Climate change and forest fires risk. Proceedings of the European and Mediterranean Workshop, Climate change impact on water-related and marine risks, Murcia (Spain), 26-27 October, 2009.
• [16] Spracklen D.V., Mickley L.J., Logan J.A., Hudman R.C., Yevich R., Flannigan M.D., Westerling A.L. Impacts of climate change from 2000 to 2050 on wildfire activity and carbonaceous aerosol concentrations in the Western United States, “Journal of Geophysical Research” 2009, 114(D2030).
• [17] Forest Europe 2015: State of Europe’s Forests, Ministerial Conference on the Protection of Forests in Europe, Forest Europe Liaison Unit, Madrid 2015, 1–312.
• [18] World Development Indicators, http://data.worldbank.org/indicator/AG.LND.FRST.K2, [dostęp: 30.04.2017].
• [19] Hamed K.H., Rao A.R., A modified Mann-Kendall trend test for autocorrelated data, “Journal of Hydrology” 1998, 204(1–4), 182–196.
• [20] Węglarczyk S., Statystyka w inżynierii środowiska, Wydawnictwo PK, Kraków 2010, 1–375.
• [21] Yue S., Pilon P., Cavadias G., Power of the Mann-Kendall and Spearman’s rho tests for detecting monotonic trends in hydrological series, “Journal of Hydrology” 2002, 259(1–4), 254–271.
• [22] Yue S., Wang C.Y., The Mann-Kendall test modified by effective sample size to detect trend in serially correlated hydrological series, “Water Resour. Manag.” 2004, 18, 201–218.
• [23] Banasik K., Hejduk L., Hejduk A., Kaznowska E., Banasik J., Byczkowski A., Wieloletnia zmienność odpływu z małej zlewni rzecznej w regionie Puszczy Kozienickiej, „Sylwan” 2013, 157 (8), 578−586.
• [24] Krysztofiak-Kaniewska A., Miler A.T., Ziemblińska K., Wróbel M., Trend analysis of changes in soil moisture from the different depths in the Martew Forestry, “Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich”, 2016, IV(1), 1157−1167.
• [25] San-Miguel-Ayanz J., Durrant T., Boca R., Libertà G., Boccacci F., Di Leo M., López Pérez J., Schulte E., Forest Fires in Europe, Middle East and North Africa 2015. Joint report of JRC and Directorate-General Environment, EUR 28158 EN, 2016.
• [26] FRA 2010/019 Country Report. Belarus. Global Forest Resources Assessment, Country Reports, Belarus. Forestry Department Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome 2010, 1−50.
• [27] Sinelnikov A., Belarus – preparedness for the fire season 2010, “International Forest Fire News (IFFN)” 2010, 40, 58–60.
• [28] Vonásek V., Lukeš P. Statistická ročenka 2015, Požární ochrana. Integrovaný záchranný system. Hasičský záchranný sbor ČR. Česká republika, Ministerstvo vnitra-generální ředitelství, Hasičského záchranného sboru České republiky, Praha 2016, 1–43.
• [29] Aastaraamat Mets 2014. Keskkonnaagentuur, Tallinn 2016, 1–225,
• [30] Vainio T., E-mail information from Mr. Taito Vainio, Project Manager, Ministerial Adviser, Ministry of the Interior, Department for Rescue Services, Finland 2017.
• [31] Ireland’s Forests – Annual Statistics 2016. Annual Forest Sector Statistic. The Forest Service of the Department of Agriculture, Food and the Marine, 2016, 1–61
• [32] Ramsey G.S., Higgins D.G., Canadian Forest Fire Statistics 1980 and Canadian Forest Fire Statistics 1981, 1982, 1983, 1984–1987, Canadian Forest Service and National Forestry Database, 2017.
• [33] Dury M., Hambuckers A., Warnant P., Henrot A., Favre E., Ouberdous M., François L., Responses of European forest ecosystems to 21st century climate: assessing changes in interannual variability and fire intensity, “iForest” 2011, 4, 82–99.
• [34] Gillett N.P., Weaver A.J., Zwiers F.W., Flannigan M.D., Detecting the effect of climate change on Canadian forest fires, “Geophysical Research Letters” 2004, L18211, 31.
• [35] Flannigan M.D., Logan K.A., Amiro B.D., Skinner W.R., Stocks B.J., Future area burned in Canada, “Climatic Change”, 2005, 72, 1–16.
• [36] Soja A.J., Tchebakova N.M., French N.H.F., Flannigan M.D., Shugart H.H., Stocks B.J., Sukhinin A.I., Parfenova E.I., Chapin F.S.III, Stackhouse P.W.J., Climate-induced boreal forest change: Predictions versus current observations, “Global and Planetary Change” 2007, 56, 274–296.
• [37] Brotons L., Aquilué N., de Cáceres M., Fortin M.J., Fall A., How Fire History, Fire Suppression Practices and Climate Change Affect Wildfire Regimes in Mediterranean Landscapes, “PLoS ONE” 2013, 8, e62392.
• [38] Flannigan M.D., Krawchuk M.A., de Groot W.J., Wotton B.M., Gowman L.M., Implications of changing climate for global wildland fire, “International Journal of Wildland Fire” 2009, 18, 483–507.
• [39] Wallenius T.H., Pennanen J., Burton P.J., Long-term decreasing trend in forest fires in Northwestern Canada, “Ecosphere” 2011, 2(5), art53.
• [40] Mäkelä H.M., Laapas M., Venäläinen A., Long-term temporal changes in the occurrence of a high forest fire danger in Finland, “Nat. Hazards Earth Syst. Sci.” 2012, 12, 2591–2601.
• [41] Valese E., Conedera M., Held A.C., Ascoli D., Fire, humans and landscape in the European Alpine region during the Holocene, “Anthropocene” 2014, 6, 63–74.
• [42] Venäläinen A., Korhonen N., Hyvärinen O., Koutsias N., Xystrakis F., Urbieta I.R., Moreno J.M., Temporal variations and change in forest fire danger in Europe for 1960–2012, “Nat. Hazards Earth Syst. Sci.” 2014, 14, 1477–1490.
• [43] Marlon J.R., Bartlein P.J., Gavin D.G., Long C.J., Anderson R.S., Briles C.E., Brown K.J., Colombaroli D., Hallett D.J., Power M.J., Scharf E.A., Walsh M.K., Long-term perspective on wildfires in the western USA, “PNAS” 2012, E535–E543.
• [44] IPCC. Climate change 2014: Synthesis report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, Pachauri R.K. and Meyer L.A. (eds.)]. IPCC, Geneva, Switzerland 2014, 1–151.
• [45] Turco M., Bedia J., Di Liberto F., Fiorucci P., von Hardenberg J., Koutsias N., Llasat M-C., Xystrakis F., Provenzale A., Decreasing Fires in Mediterranean Europe, “PLoS One” 2016, 11(3), e0150663.
• [46] Arndt N., Vacik H., Koch V., Arpaci A., Gossow H., Modeling human-caused forest fire ignition for assessing forest fire danger in Austria, “iForest” 2013, 6, 315–325.
• [47] Arpaci A., Malowerschnig B., Sass O., Vacik H., Using multi variate data mining techniques for estimating fire susceptibility of Tyrolean forests, “Appl. Geogr.” 2014, 53, 258–270.
• [48] Ruffault J., Mouillot F., How a new fire-suppression policy can abruptly reshape the fire-weather relationship, “Ecosphere”, 2015, 6: art199.
• [49] http://nfdp.ccfm.org [dostęp: 2.02.2017].
• [50] http://www.belstat.gov.by [dostęp: 30.04.2017].
• [51] http://www.wsl.ch [dostęp: 18.05.2016].
• [52] https://ukrstat.org [dostęp: 30.04.2017].
• [53] https://www.ncdc.noaa.gov [dostęp: 30.04.2017].