Dynamika požárů

Požáry patří neoddělitelně k přírodě a velká část typů přirozených porostů má charakteristickou požárovou dynamiku (viz Vesmír 77, 558, 1998/10). Ukázalo se, že rozdíly v dynamice požárů mezi různými typy vegetace lze vysvětlit na základě velmi jednoduchého modelu, jenž popisuje porost jako spřaženou soustavu dvou oscilátorů - přízemní a korunové vrstvy vegetace. Tyto vrstvy deterministicky cyklují mezi stavem „zelené hmoty“ a „shořelé hmoty“, přičemž doba cyklu je závislá na tom, jak rychle přibývá hořlavá biomasa. Zároveň se vrstvy ovlivňují navzájem - jednak tím, že pokud jedna z nich začne hořet, chytne i druhá, a dále tím, že růst korunové vrstvy brání růstu přízemní vrstvy (poněvadž ji stíní). Požárová dynamika pak závisí na poměru mezi pravděpodobností šíření ohně a pravděpodobností jeho spontánního vyhasnutí v obou plně vzrostlých vrstvách. Existují čtyři možné kombinace těchto parametrů:

• Pravděpodobnost vyhasnutí je pro obě vrstvy nižší než pravděpodobnost šíření. Tohle platí pro vlhčí lesy, jako jsou tropický deštný prales a temperátní opadavý les. Ty téměř nehoří, a pokud ano, tak málo a špatně.
• V korunové vrstvě je větší pravděpodobnost šíření než vyhasnutí požáru. To je případ severských jehličnatých lesů, kde jsou stromy dost suché, ale přízemní vrstva je buď vlhká, anebo nevyvinutá, protože roste ve stínu. Celý systém tedy pravidelně osciluje podle toho, jak rychle se ve stromovém patře hromadí hořlavá hmota (typická perioda je 100 let).
• Pouze v přízemní vrstvě je větší pravděpodobnost šíření než vyhasnutí. To je případ savan, kde je málo stromů, a navíc sucho, takže nárůst hořlavé hmoty (hlavně trávy) v podrostu není ničím omezován. Tráva roste mnohem rychleji než stromy, takže požáry jsou zde obdobně jako v jehličnatém lese periodické, ale ta perioda je mnohem kratší. A naopak: protože je zde takové sucho, souvislý lesní porost nemá šanci - hořel by tak často, že by vůbec neměl čas vyrůst.
• V obou patrech je pravděpodobnost šíření požáru vyšší než pravděpodobnost spontánního uhasnutí. Takový systém se chová nepředvídatelně, chaoticky, poněvadž není jasné, která vrstva začne hořet dřív a ovlivní tak další vývoj. Této kombinaci parametrů odpovídají tvrdolisté lesy (to je taková ta trnitá a křovitá vegetace rostoucí okolo Středozemního moře a ještě na několika dalších místech Země), které jsou rozsáhlými a nepředvídatelnými požáry proslulé.

Zmíněný model představuje jeden ze vzácných případů, kdy na základě několika málo jednoduchých, empiricky zjistitelných parametrů lze předpovídat dlouhodobou dynamiku společenstva. (American Naturalist 153, 527-539, 1999)