Natuurbrand

Er is brandstof, omdat er veel brandbaar materiaal in de vorm van bomen en/of struiken aanwezig is. Bovendien kan wanneer het lang niet heeft geregend de brandstof erg makkelijk vlam vatten. Op de grond liggen vaak rottende takken en laag struikgewas die ook alle zeer brandbaar zijn.

Zelfs in de grond is vaak voldoende brandstof en zuurstof aanwezig om een bosbrand zich ondergronds te laten verplaatsen, al zal dit minder heftig zijn dan een bovengrondse brand.

Er is zuurstof, omdat de brandstof niet allemaal opeengepakt zit, maar voldoende ruimte laat voor de toevoer van zuurstof. Nog meer zuurstof is er wanneer de brand wordt aangewakkerd door een sterke wind, zoals de mistral in Zuid-Frankrijk.

Wanneer een bosbrand voldoende heftig is kan de zuurstoftoevoer nog worden versterkt doordat de hete verbrandingsgassen opstijgen en koudere, zuurstofrijke lucht uit de omgeving kan worden aangezogen. Bij een grote natuurbrand is de wind die door dit effect wordt gegenereerd van stormkracht.

Een voldoende hoge temperatuur kan door de schaal van een natuurbrand en de energie die bij de brand zelf vrijkomt eenvoudig worden gegarandeerd.

In een heftige bosbrand is de stralingswarmte van de brand op tientallen meters afstand al voldoende om nieuwe bomen te ontsteken. Op deze manier kan een brand grote greppels oversteken die zijn gemaakt om de brand te stuiten.

Grondvuur is een brand in de humuslaag op de grond en woedt grotendeels onder de grond. De voortplanting van deze vorm van brand gaat vrij traag maar de brandbestrijding is zeer moeilijk omdat de vuurhaard moeilijk bereikbaar is. Grondvuur komt niet alleen in bossen voor maar ook in heidegebieden.

Loopvuur is een brand in de onderste vegetatielaag in het bos. Het gaat dan om de laag dood of afgevallen materiaal en gras, dunne takken en struiken laag boven de grond. Loopvuur kan zich in verschillende richtingen verspreiden, in principe met name met de wind mee. Loopvuur kan zich ontwikkelen tot kroonvuur maar is met een redelijke kans van slagen te bestrijden voordat het kroonvuur wordt.

Kroonvuur is het verschijnsel dat de kronen van de bomen vlam vatten en elkaar aansteken. Dit verschijnsel komt voornamelijk voor bij naaldbomen maar kan ook bij loofbomen ontstaan onder bepaalde omstandigheden. Kroonvuur kan zich met wind razendsnel verspreiden omdat er veel zuurstof bij de brandbare dennennaalden en bladeren kan komen. Zeker wanneer er wind waait en/of de brand zich op een heuvel naar boven beweegt kunnen zeer grote snelheden tot wel 60 km/u worden bereikt. Het is dus goed mogelijk, zelfs voor ervaren brandweerlieden, om door een bosbrand te worden verrast of er zelfs door te worden ingesloten. Kroonvuur is nauwelijks te blussen vanwege de hevigheid van de verbranding.

In verschillende ecosystemen, die voldoende droog zijn en voldoende biomassa opbouwen, komen van nature regelmatig natuurbranden voor.

Sommige soorten Eucalyptusbomen in Australië zijn voor de voortplanting aangewezen op bosbranden. De vruchten van de boom openen zich pas na de grote hitte van vuur en laten dan de zaden vallen. De boom zelf is licht ontvlambaar door de vele etherische oliën die hij produceert en onder de boom ligt gewoonlijk veel oud blad en ook grote takken. Zelfs als de boom verbrandt, overleven gewoonlijk zijn wortels de grote hitte. Parasieten, koala's en andere planten zijn zo in het nadeel.

Het fynbos dat uitsluitend te vinden is in de Zuid-Afrikaanse Kaap provincies is een ander voorbeeld. Hier gaat het om een extreem soortenrijke ecoregio. Planten hebben er verschillende strategieën om de branden te overleven. Daar voorkomende Asteraceae (Helipterum en Phaenocoma), Bruniaceae (Berzelia, Brunia en Nebelia), Cupressaceae (Widdringtonia), Ericaceae (Erica sessiliflora) en Proteaceae (Aulax, Leucadendron en Protea) houden hun zaden decennia lang in leven in verhoutte bloeiwijzes, die open gaan onder invloed van grote hitte, waarna de zaden wegwaaien. Alle Leucospermum soorten produceren vruchten die ongeveer twee maanden na de bloei op de grond vallen. Deze vruchten hebben een zogenoemd mierenbroodje. Ze worden door de mieren meegenomen naar hun ondergrondse nest waar vervolgens het mierenbroodje wordt opgegeten. Het overblijvende zaad is te glad en hard om te eten, daardoor blijven de zaden in het nest begraven. Wanneer de vegetatie is verbrand kiemen de zaden in reactie op het daardoor toegenomen verschil in dag- en nachttemperatuur en doordat chemische stoffen die bij de brand zijn ontstaan met regenwater door de zaden worden opgenomen. Andere soorten die zo door mieren verspreid en beschermd worden in het fynbos zijn Zygophyllum (Zygophyllaceae) en Osteospermum (Asteraceae). Waar de periode tussen de opvolgende branden te klein is om de planten volwassen te laten worden, komen soorten voor die weer uitlopen vanuit de ondergrondse delen of waarvan de stam beschermd wordt door een dikke, kurkachtige bast.[3][4]

De larven van de kever Melanophila acuminata leven uitsluitend in de bast van dennen die door brand werden beschadigd. De volwassen dieren kunnen bosbranden van grote afstand waarnemen door de geur van brandend hars en vliegen ernaartoe om hun eieren te leggen.

Als de bosbranden echter te hevig zijn, te lang aanhouden, te frequent voorkomen[5], of wanneer de brand wordt gevolgd door ongewone droogteperiodes, dan kan het voortbestaan van het ecosysteem in gevaar komen. En precies die situatie komt meer en meer voor als gevolg van de klimaatverandering. Uit Amerikaans onderzoek blijkt dat dit vooral voorkomt sedert het begin van de 21e eeuw: afgebrande bosgebieden evolueren dan vaker naar graslanden of struikgewas, of de samenstelling van het bosareaal verandert.[6]