Wiele lat po pożarach lasów i zlewni zanieczyszczenia pozostawione za sobą nadal zatruwają rzeki i strumienie w zachodnich Stanach Zjednoczonych – znacznie dłużej niż oszacowali naukowcy.
Nowe badanie, opublikowane 23 czerwca w Nature Communications Earth & Environment, przeanalizowało jakość wody w ponad 500 zlewniach w zachodnich Stanach Zjednoczonych i jest pierwszą na dużą ocenę jakości po pożarach po Wild.
Badania były prowadzone przez naukowców z Cooperative Institute for Research in Environmental Science (CIRES) na University of Colorado Boulder.
„Próbowaliśmy przyjrzeć się znaczącym trendom w jakości wody po Wildfire na całym Zachodzie USA, aby pomóc w opracowaniu strategii zarządzania wodą w przygotowaniu się do efektów pożaru”-powiedział Carli Brucker, główny autor i były student doktorantów CU Boulder i Western Water Assessment.
Wyniki wykazały zanieczyszczenia, takie jak węgiel organiczny, fosfor, azot i osad, mogą obniżyć jakość wody do ośmiu lat po pożarze. Menedżerowie wody mogą wykorzystać te dane, aby pomóc im planować na przyszłość i odpowiednio reagować, gdy strażu pożarów.
Ben Livneh, dyrektor ds. Oceny wody CIRES, był głównym badaczem i współautorem badania. Wiele jego badań koncentruje się na hydrologii lub zaopatrzeniu w wodę w skali kontynentalnej. Kiedy zdał sobie sprawę, że może zastosować to samo podejście, aby zrozumieć trendy na dużą skalę w jakości wody, był podekscytowany przetestowaniem metody.
„Na przykład w krajowej ocenie klimatu i międzynarodowym panelowi klimatu rozmawiali o zmianach globalnego zaopatrzenia w wodę” – powiedział Livneh, powiedział Livneh, profesor nadzwyczajny w Departamencie Inżynierii Cywilnej, Środowiska i Architektonicznej. „Ale oceny te wskazują na tę lukę w ocenie jakości wody w kontekście skali kontynentalnej, podczas gdy ludzie tacy jak ja w hydrologii fizycznej od jakiegoś czasu myślą o wyzwaniach w skali kontynentalnej”.
Naukowcy od dawna wiedzą, że zniszczenie popiołu i gleby przyczyniają się do obniżonej jakości wody. Jednak wcześniejsze badania były w dużej mierze ograniczone do badań państwowych i miejskich – miasta i miasteczka testują jakość wody w lokalnych strumieniach i rzekach po dużych pożarach.
W nowym badaniu zespół przeanalizował ponad 100 000 próbek wody z 500 miejsc: połowa z spalonych basenów rzecznych i połowa z niespalonych. Mierzyli poziomy węgla organicznego, azotu, fosforu i osadów, a także zmętnienia lub zmętnienia każdej próbki.
Aby zrozumieć uderzenia oparte na pożarach, zespół zbudował modele oparte na danych, aby zmierzyć, ile zanieczyszczeń zmieniło się w każdym basenu przed i po pożarach. W ostatnim etapie skompilowali dane, aby znaleźć średnią w spalonych basenach dla każdego roku przed i po wyścigu, a następnie porównali je do niezwiązanych basenów.
Wyniki pokazały, że zlewnie trwają dłużej po powrocie po pożarach niż w poprzednich badaniach. Węgiel organiczny, fosfor i zmętnienie są znacznie podwyższone w pierwszych do pięciu lat po ostrzeżeniu. Azot i osad wykazują znaczny wzrost do ośmiu lat po ostrzeżeniu. Wpływ napędzany ogniem były gorsze na bardziej zalesionych obszarach.
„Może to potrwać dwa lata do ośmiu lat, aby efekt był w pełni odczuwalny” – powiedział Livneh. „Czasami może to być opóźniony efekt, co oznacza, że nie wszystko się od razu się dzieje, a czasem potrzebujesz wystarczająco dużej burzy, która zmobilizuje wystarczającą liczbę pozostałych zanieczyszczeń”.
Każdy zlewnia w badaniu odczuwała wpływ inaczej. Jest to prawdopodobnie związane z tym, gdzie uderzył ogień – ogień bliżej rzeki byłby gorszy niż ogień w górę. Różne gleby, roślinność i pogoda również zmieniają wpływ na każdy zlewnię, co utrudnia planowanie przyszłości.
„Istnieje ogromna zmienność wskaźników sedymentacji” – powiedział Brucker, który teraz pracuje jako konsultant. „Niektóre strumienie są całkowicie wolne od osadów po pożarach, a niektóre mają 2000 razy większą ilość osadu”.
Pomimo zmienności w basenach, badanie zapewnia konkretne liczby, które dają wgląd menedżerom wody w zachodnich badaczach Stanów Zjednoczonych, mają nadzieję, że wyniki zapewniają lepszy kierunek informowania o przyszłym planowaniu w celu zwiększenia odporności pożaru.
„Mam nadzieję, że dostarczanie konkretnych liczb ma bardzo wpływ na menedżerów wody” – powiedział Brucker. „Nie możesz samodzielnie sfinansować ulepszeń odporności na ogólne obawy. Menedżerowie wody potrzebują rzeczywistych liczb do planowania, i to właśnie zapewniamy” – powiedział Brucker.