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Linking tree rings, summer aridity, and regional fire data: an example from the boreal forests of the Komi Republic, East European Russia

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Abstract:

To evaluate the potential use of tree-ring data as a proxy for fire activity at the scale of a large boreal region, we analyzed a set of regional tree-ring chronologies of Siberian larch (Larix sibirica L.), a spatially implicit annual fire record, and monthly climate data for the Komi Republic for the period 1950–1990. In most years, annually burned area was below 0.001% of the republic's forested area and reached up to 0.7% during fire-prone years. Principal components (PC) of summer aridity resolved 64.2% of the annual variation in the number of fires, 12.2% in the average fire size, and 59.2% in the annually burned area. In turn, tree-ring PCs explained 65.2% of variation in fire-related weather PCs. Dendrochronological reconstruction of the annual number of fires and of the log-transformed annually burned area predicted 27.0% and 40.1% of the high-frequency variance of these variables, respectively. Coefficient of efficiency, a measure of reconstruction usefulness, reached 0.081 (number of fires) and 0.315 (annual area burned), supporting the obtained index as a realistic proxy for regional fire activity. Decadal variation in coefficient of efficiency values suggested improved monitoring accuracy since 1960 and more effective fire suppression during the last studied decade (1980–1990).

Dans le but d'évaluer le potentiel des données dendrochronologiques comme substitut pour l'activité du feu à l'échelle d'une vaste région boréale, nous avons analysé un ensemble de courbes dendrochronologiques régionales du mélèze de Sibérie (Larix sibirica L.), des données annuelles spatialement implicites sur les feux et des données mensuelles sur le climat pour la région de la république de Komi pour la période de 1950 à 1990. La plupart des années, la superficie brûlée annuellement représente moins de 0,001 % de la superficie boisée de la république et augmente jusqu'à 0,7 % lors des années plus favorables au feu. La composante principale reliée à l'aridité estivale explique 64,2 % de la variation annuelle dans le nombre de feux, 12,2 % de la dimension moyenne des feux et 59,2 % de la superficie brûlée annuellement. De son côté, la composante principale reliée aux données dendrochronologiques explique 65,2 % de la variation dans la composante principale reliée au climat propice au feu. La reconstitution dendrochronologique du nombre annuel de feux et le logarithme de la superficie brûlée annuellement prédisent respectivement 27,0 % et 40,1 % de la variance à haute fréquence de ces variables. Le coefficient d'efficacité, une mesure de l'utilité d'une reconstitution, atteint 0,081 (nombre de feux) et 0,315 (superficie brûlée annuellement), ce qui indique que l'indice ainsi obtenu est une représentation réaliste de l'activité du feu à l'échelle régionale. La variation décennale de la valeur du coefficient d'efficacité indique que la précision des relevés s'est améliorée depuis 1960 et que la répression des feux a été plus efficace au cours de la dernière décennie étudiée (1980–1990).[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2004

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nrc/cjfr/2004/00000034/00000011/art00014
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