作者:杨百翰大学克里斯蒂·艾伦
一名BYU学生从西班牙福克峡谷的一条河流中采集水样
信用:BYU照片 2018年10月，当飓风罗莎向下加利福尼亚州袭来时，两名BYU学生发现了一个宝贵的研究机会
同年，犹他州县仍在毁灭性的极溪特大火灾中闷烧，预计飓风登陆后将有几天的大雨
几个月来，特雷弗·克兰德尔和艾琳·琼斯一直在犹他州湖泊支流收集水样，以了解土地使用和野火如何影响河流和湖泊健康
现在，他们有了一个难得的机会来观察连续的极端事件是如何影响水质和水量的
“艾琳和特雷弗召集我们的本科生团队开了一个‘午夜会议’”，BYU植物和野生动物科学教授本·阿博特回忆道
“他们知道这将是他们测量极端降雨和新的特大火灾之间相互作用的唯一机会
" 琼斯说:“在几个小时内，我们准备好了所有的仪器，可以出去部署了。”
“那天晚上，当第一滴开始落在烧伤疤痕上时，我们安装完了最后一个取样器
我们一夜之间收集的数据不同于我以前采样过的任何其他数据
我一生中从未见过如此多的沉积物——溪流就像巧克力牛奶
" 在降雨后对分散在三个河流网络中的10个地点进行了为期一个月的紧急取样后，该小组惊讶地看到野火和雨水是如何戏剧性地重塑了犹他湖的生态系统
首先，在野火消耗了稳定植被和落叶的被烧毁的流域，雨水造成了大规模的侵蚀
与未燃烧区域相比，沉积物通量增加了2000倍，形成了一股火山灰和土壤，从太空中可以看到
“这意味着仅仅这一场风暴移动的泥沙就相当于河流在100到200年内移动的泥沙量，”阿博特说
研究小组还测量了从烧伤疤痕上洗掉的颗粒碳和氮增加了6000倍
综合来看，这些变化可能会给依赖犹他湖水生生态系统的人和生物带来麻烦
氮和磷等过多的营养物质会导致下游水体中有害藻类大量繁殖，科学家称这种情况为“富营养化”，目前影响着包括犹他湖在内的地球三分之二的水体
特大火灾、飓风和水质
信用:朱莉·沃克 雅培说:“这是一场大多数人都没有注意到的全球危机，但如果你问可持续发展专家，他们会把富营养化与气候变化和生物多样性的丧失并列。”
侵蚀对社会也有直接影响
雅培解释说:“这些大型火灾产生的沉积物会堵塞我们用于农业用水的运河和水库，这些碳和营养物质会影响饮用水几年或几十年，处理起来成本很高。”
科学家说，这些对生态系统的影响“令人担忧”，特别是因为美国西部每年的野火范围
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自20世纪80年代以来翻了一番
“如果火灾以自然的方式发生，那么这不是一个大问题，”萨姆·斯特说
克莱尔，BYU植物和野生动物科学教授
“但是，当我们扑灭了大火，经历了更多的干旱和气温上升，我们积累了更大的燃料负荷，然后我们得到了这些灾难性的火灾，使土壤更容易发生更大的侵蚀事件
" 为了帮助防止当过多的森林燃料积累时发生的特大火灾，“普通公民需要更好地了解规定火灾的重要性，”st
克莱尔补充说，出于公众的恐惧，善意的领导人经常坚持扑灭这些大火
尽管这些发现很明显，但这项研究最大的惊喜是火和雨并不是水生生态系统变化的最大来源
虽然大多数此类研究只比较了未被人类触及的“原始”地区的燃烧和未燃烧区域，但BYU小组也从受城市和农业发展严重影响的地区采集了样本
这样做使他们能够比较火灾和人类活动这两种干扰的相对影响
“我们真的很震惊，人类的直接影响比野火对营养状况和水化学的影响更大，”阿博特说
“尽管野火的影响很大，但当你把它与受人类影响的流域相比较时，你几乎看不出被烧毁和未被烧毁的流域之间的区别，因为所有的城市和农业用地都含有极高的营养物质
" 这是因为我们所做的一切——开车、冲厕所、给草坪施肥——都会给环境增加碳、氮、磷和其他营养物质
这些污染物必须去某个地方，最终往往会进入地下水和河流，比如那些为犹他湖提供水源的地方
当一场大规模的野火发生时，每个人都可以说，“哇，看看这场大火，它烧毁了10万英亩的土地。”
“然而，我们并不认为每天从我们的废水处理厂流出的污水已经完全改变了犹他湖内的一切
克兰德尔说:“我们现在可以做一些事情来改变我们正在对生态系统做的事情。”
这些建议的改变包括改善废水处理以去除营养物质，并随着人口的增长对土地使用和发展具有战略性
“如果我们保护我们的绿地和脆弱的环境区域，我们的人口可以在犹他州县增长，同时基本上保持我们现在的足迹，”阿博特说
“这对社会和我们共享地球的生物来说会更好
" 这项研究最近发表在《PLOS一号》杂志的一期关于淡水生态系统的特刊上
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