Effects of smouldering fire on tree roots : a model experiment

Skogsbrand var tidigare ett allmänt inslag i de svenska skogarna och idag används elden i naturvårdsarbetet. För att förstå dess effekter på trädmortalitet har ett flertal studier genomförts där man har tittat på trädens försvar mot brand. Mycket är känt om hur stam och krona påverkas, men brandens inverkan på rötter som ligger skyddade under marken är förhållandevis okänt. Det är inte den flammande elden som når rötterna utan glödbranden som rör sig i markens humusskikt. Vi utförde försök där vi brände trädgrenar placerade i kommersiell torv, detta för att simulera rötter under marken. Grenarnas fuktkvot och torrvikt mättes innan och efter brand och temperaturutvecklingen mättes med termoelement på olika positioner i torven. I försöken gick att urskilja ett tydligt samband mellan rötternas tjocklek och deras motståndskraft mot brand. Ved i de grövre diameterklasserna konsumerades till mindre grad än de med mindre diameter. Torvtjocklekens påverkan var mindre tydlig. En marginellt ökad konsumtion av veden gick att urskilja i de försök där torvdjupet var större. Temperaturen i torven under glödbranden hade en maxtemperatur mellan +400 och +500℃ , och temperaturer > 250℃ ca 1-2 timmar, vilket resulterade i att grenarnas fuktkvot sjönk markant under branden och i många fall till att veden förkolnades helt eller delvis. Resultaten visar att grövre rötter står emot avbränningen i en högre grad än de tunna. Ett mäktigare humuslager bidrar eventuellt till högre åverkan på trädens rötter.Forest fires once a regular occurrence in Sweden is today mainly used in nature preservation purposes. To understand its effects on forests regarding mortality there has been several studies about trees defence against fires. The effects on bole and crown are fairly well known, but the impact on roots, protected by the soil is relatively unknown. It is not the flaming fire reaching the roots but the smouldering fire that moves through the humus. We carried out trials where we burned branches placed in commercial peat to simulate roots in the humus layer. The branches moisture content and dry weight was measured before and after fire and the temperature development was measured with thermocouples placed in different positions in the peat. In the trials there was a clear connection between the thickness of roots and their resistance against fire. Wood with larger diameter had a smaller share consumed material than the smaller ones. The impact of peat thickness was less clear, although there was a marginally increased consumption with greater peat depths. The temperature of the peat during smouldering fire had a maximum of about +400 to + 500℃ , and temperatures > 250C for approximately 1-2 hours, resulting in a significant lower moisture content in the branches and in some cases branches becoming char during fire. Thicker roots will not be as severed as easily as the thin ones. A thicker humus layer may contribute to a higher degree of damage on tree roots