SCIENCE@home

Modeling Wildfire Spread in Mountain Pine Beetle-Affected Forest Stands, British Columbia, Canada

Daniel D. B. Perrakis,R. Lanoville,S. W. Taylor,Dana Hicks

Published 2014 in Fire Ecology

ABSTRACT

The mountain pine beetle (Dendroctonus ponderosae Hopkins; MPB) has killed lodgepole pines (Pinus contorta Dougl. ex Loud.) across 20 million hectares of central British Columbia, Canada, since the late 1990s, challenging land managers as well as fire management personnel. Although recent studies have used models to simulate how MPB might affect fire spread, very little fire behaviour has been documented in MPB-affected stands. We documented rate of spread (ROS) in experimental fires and wildfires in recent MPB-killed stands in British Columbia using interpretations of oblique photographs, airborne measurements of wildfire spread, and experimental burns. Fire spread observations were used to develop ROS models following the empirical approach of the Canadian Forest Fire Danger Rating System (CFFDRS). Sixteen fire runs were examined that occurred in mature MPB-affected pine stands from 1 to 5 years since peak attack. Observations of ROS were associated with corresponding weather measurements from nearby weather stations and non-linear regression curves were fit to paired ROS and Initial Spread Index (ISI) data according to CFFDRS convention. Although the dataset is less robust than a strictly experimental approach, fires had faster spread and more crown fire than predicted, with a linear average of 2.7 times higher ROS in best fit models than expected for unaffected pine. The most likely crown fire initiation threshold (P = 0.5) was ISI 5.5. Fire intensity is likely higher in early post-MPB stands due to increased ROS, lower crowning thresholds, and greater consumption of fine dead branches. Further studies on fire behaviour in MPB-affected stands are needed, but the present findings can help reduce uncertainty in fire and land management decisions in the interim.ResumenEl escarabajo de pinos de montaña (Dendroctonus ponderosae Hopkins; MPB) ha provocado la muerte del pino contorta (Pinus contorta Dougl. ex Loud.) en 20 millones de ha en la Columbia Británica del Canadá desde fines de los 1990s, sgenerando un desafío tanto para los gestores del territorio como para el personal de gestión del fuego. Aunque estudios recientes han usado modelos para simular como el MPB podría afectar la propagación del fuego, el comportamiento del fuego en rodales afectados por MPB ha sido escasamente documentado. Nuestro trabajo documenta la velocidad de propagación (ROS) en fuegos experimentales e incendios en rodales muertos recientemente por acción del BMP en la Columbia Británica, usando interpretaciones de fotografías oblicuas, mediciones de desplazamiento del fuego por acción del viento, y quemas experimentales. También utilizamos observaciones de velocidades de propagación del fuego, para desarrollar modelos de propagación siguiendo la aproximación empírica del Sistema Canadiense de Evaluación de Peligro de Incendios forestales (CFFDRS). Fueron examinadas dieciséis corridas de incendios ocurridas en rodales maduros, afectados después de 1 a 5 años del pico máximo de ataque. Observaciones del ROS fueron asociadas con las correspondientes mediciones meteorológicas de estaciones cercanas, y las curvas de regresión no lineares fueron ajustadas a datos apareados de ROS y del Indice de Propagación Inicial (ISI), de acuerdo a lo estipulado por el CFFDRS. Aunque el conjunto de datos es estrictamente menos robusto que la aproximación experimental, los fuegos tuvieron desplazamientos más rápidos y coronaron más que los pronosticados, con un ROS linear promedio 2.7 veces más alto en los modelos que mejor ajustaban que lo que se esperaba para rodales no afectados. El límite más probable para la iniciación de fuego de copas (P = 0.5) fue ISI 5.5. La intensidad es probablemente mayor en rodales en estadíos tempranos post MBP debido al incremento del ROS, con límites más bajos para el coronamiento del fuego y un mayor consumo de ramas finas muertas. Más estudios sobre el comportamiento del fuego son necesarios en rodales afectados por MBP, aunque los presentes resultados pueden ayudar, en el interin, a reducir las incertidumbres en las decisiones de manejo de rodales y del fuego.

PUBLICATION RECORD

CITATION MAP

EXTRACTION MAP

CLAIMS

  • No claims are published for this paper.

CONCEPTS

  • No concepts are published for this paper.

REFERENCES

Showing 1-48 of 48 references · Page 1 of 1

CITED BY

Showing 1-54 of 54 citing papers · Page 1 of 1