Abstract

Background The global human footprint has fundamentally altered wildfire regimes, creating serious consequences for human health, biodiversity, and climate. However, it remains difficult to project how long-term interactions among land use, management, and climate change will affect fire behavior, representing a key knowledge gap for sustainable management. We used expert assessment to combine opinions about past and future fire regimes from 99 wildfire researchers. We asked for quantitative and qualitative assessments of the frequency, type, and implications of fire regime change from the beginning of the Holocene through the year 2300. Results Respondents indicated some direct human influence on wildfire since at least ~ 12,000 years BP, though natural climate variability remained the dominant driver of fire regime change until around 5,000 years BP, for most study regions. Responses suggested a ten-fold increase in the frequency of fire regime change during the last 250 years compared with the rest of the Holocene, corresponding first with the intensification and extensification of land use and later with anthropogenic climate change. Looking to the future, fire regimes were predicted to intensify, with increases in frequency, severity, and size in all biomes except grassland ecosystems. Fire regimes showed different climate sensitivities across biomes, but the likelihood of fire regime change increased with higher warming scenarios for all biomes. Biodiversity, carbon storage, and other ecosystem services were predicted to decrease for most biomes under higher emission scenarios. We present recommendations for adaptation and mitigation under emerging fire regimes, while recognizing that management options are constrained under higher emission scenarios. Conclusion The influence of humans on wildfire regimes has increased over the last two centuries. The perspective gained from past fires should be considered in land and fire management strategies, but novel fire behavior is likely given the unprecedented human disruption of plant communities, climate, and other factors. Future fire regimes are likely to degrade key ecosystem services, unless climate change is aggressively mitigated. Expert assessment complements empirical data and modeling, providing a broader perspective of fire science to inform decision making and future research priorities. Antecedentes Las huellas humanas globales han alterado fundamentalmente los regímenes de fuegos, creando serias consecuencias para la salud humana, la biodiversidad y el clima. Sin embargo, resulta difícil proyectar cómo las interacciones a largo plazo entre el uso de la tierra, la gestión, y el Cambio Climático van a afectar el comportamiento del fuego, lo que representa un vacío clave en el conocimiento para la gestión sostenible. Usamos las apreciaciones de expertos para combinar opiniones sobre regímenes de fuegos pasados y futuros de 99 investigadores en el tema de fuegos de vegetación. Preguntamos por determinaciones cualitativas y cuantitativas de la frecuencia, tipo, e implicaciones de los cambios en los regímenes de fuegos desde el inicio del Holoceno hasta el año 2300. Resultados Quienes respondieron indicaron alguna influencia humana directa en los fuegos de vegetación desde al menos ~ 12.000 años atrás, en los que la variabilidad climática perduró como la conductora dominante de los cambios en los regímenes de fuego hasta hace aproximadamente unos 5.000 años, para la mayoría de las regiones en estudio. Las respuestas sugirieron que hubo un incremento de 10 veces en la frecuencia de cambios en los regímenes de fuego durante los últimos 250 años comparado con el resto del Holoceno, correspondiendo en primer lugar con la intensificación y expansión del uso de la tierra y luego con el Cambio Climático antropogénico. Mirando al futuro, predicen que los cambios en los regímenes de fuego se intensificarán, con incrementos en la frecuencia, severidad, y tamaño en todos los biomas con excepción de los ecosistemas de pastizales. Los regímenes de fuego muestran diferente sensibilidad climática a través de los biomas, aunque la probabilidad de cambio en el régimen de fuego se incrementa con mayores escenarios de calentamiento en todos los biomas. Predicen asimismo que la biodiversidad, el almacenamiento de Carbono, y otros servicios ecosistémicos, van a decrecer para la mayoría de los biomas bajo escenarios de mayores emisiones. Presentamos recomendaciones para la adaptación y mitigación bajo regímenes de fuego emergentes, mientras que reconocemos que las opciones de manejo están condicionadas bajo escenarios de mayores emisiones. Conclusiones La influencia de los humanos en los regímenes de fuego se ha incrementado en las últimas dos centurias. Las perspectivas ganadas sobre incendios pasados deben ser consideradas en las estrategias de manejo de tierras y de fuego, aunque un nuevo comportamiento del fuego es probable, dado que la disrupción humana en las comunidades vegetales, en el clima, y en otros factores no tiene precedentes. Los regímenes de fuegos futuros probablemente degraden algunos servicios ecosistémicos clave, al menos que el Cambio Climático sea agresivamente mitigado. Las apreciaciones de los expertos complementan los datos empíricos y modelados, proveyendo una perspectiva más amplia de la ciencia del fuego para informar a los decisores y priorizar futuras investigaciones.