物理科技生物学-PHYICA

丛林大火和雨水如何把我们的水道变成“蛋糕混合物”浜崎リコ,我们能做些什么

地球 2022-01-01 00:00:12

作者保罗·麦克尼尔尼,阿努·库马尔,加文·里斯,克劳斯·约恩克,塔帕斯·库马尔·比斯沃斯,《对话》 黑色夏日丛林大火后,维多利亚东北部加德斯保护区的默里河

作者:保罗·麦克尼尔尼 当全世界惊恐地看着黑色夏季森林大火时,我们警告说,当它最终下雨时,我们的水生生态系统将会遭到破坏

在森林大火之后,降雨会将燃烧的植被和裸露的土壤中的大量灰烬和碎片冲入河流

火灾还会导致土壤“疏水症”,即土壤拒绝吸收水分,从而在更高的强度下产生更多的径流

火灾产生的灰烬和污染物,包括有毒金属、碳和阻燃剂,也会威胁河流中的生物多样性

不出所料,当暴雨最终扑灭许多火灾时,它将我们河流中的高质量水变成了具有蛋糕混合物稠度的污泥

在第一场雨过后的几周,我们从这些河流中取样

这是我们看到的

在墨累河上游取样 特别值得关注的是维多利亚州和新南威尔士州交界处的默里河上游,这里对供水至关重要

那里的丛林大火特别猛烈

当期待已久的雨最终来到墨累河上游集水区时,它是以大型局部风暴的形式出现的

成吨的灰烬、沉积物和碎片被冲入小溪和墨累河

默里河上游燃烧区的陡峭地形产生了大量快速流动的径流,并携带着沉积物和污染物

火灾后风暴活动后,金吉立克附近马溪的淤泥

信用:保罗·麦克尼尔内/作者提供 我们于2020年1月和2月在墨累河上游采集了水样,以评估对河流植物和动物的影响

我们的水样比正常情况下混浊度高30倍,总悬浮固体高达每升765毫克

据记录,锌、砷、铬、镍、铜和铅等重金属的浓度远远高于健康水道的指导值

我们把从墨累河收集的水带到实验室,在那里我们对浮萍(一种漂浮的水生植物)、水蚤(小型水生无脊椎动物)和幼年淡水蜗牛进行了许多毒物学实验

我们发现了什么 在暴露于受丛林大火影响的河水的7天中,浮萍的生长速度降低了30-60%

当水蚤暴露在受影响的水中48小时时,它们摄取了大量的悬浮沉积物

暴露后,水蚤的繁殖明显受损

淡水蜗牛卵囊被窒息而死

火山灰导致14天后蜗牛幼虫完全死亡

覆盖在默里河鹅卵石上的灰烬和沉积物

信用:保罗·麦克尼尔内/作者提供 根据我们的初步调查,这些对生长、繁殖和死亡率的不利影响主要是火山灰和污染物共同作用的结果

但是它们会对依赖蜗牛卵、水蚤和浮萍等生物群作为食物的鸟类和鱼类等大型动物产生长期的连锁效应

鱼怎么了? 在第一次沉积脉冲之后,在维多利亚的布伦耶保护区的默里河岸边立即观察到死鱼(主要是引进的欧洲鲤鱼和本地的默里鳕鱼)

但他们的死因到底是什么? 我们的第一个假设是他们死于水中缺氧

这是因为灰烬和营养物质与夏季高温结合在一起,会引发细菌等微生物的活动增加

这反过来会消耗水中的溶解氧浓度(也称为缺氧),因为微生物消耗氧气

大范围的缺氧会导致大规模的鱼类死亡

但令我们惊讶的是,尽管墨累河中的溶解氧比平时低,但我们并没有记录到足够低的缺氧水平

相反,我们看到死鱼的鳃里有大量沉积物

鱼类死亡也相当局限

丛林大火后的暴风雨过后,在墨累河岸边发现了一条死亡的墨累河鳕鱼

信用:保罗·麦克尼尔内/作者提供 在这种情况下,我们认为鱼的死亡仅仅是由于河流中极高的沉积物和灰分含量堵塞了它们的鳃,而不是水中溶解氧的缺乏

这些发现并不罕见,在2003年维多利亚丛林大火之后,鱼类死亡被归因于低溶解氧和高浊度的组合

那么我们如何为未来的森林大火做准备呢? 防止沉积物在火灾后被冲入河流是很困难的

安装沉积物屏障和其他侵蚀控制措施可以保护特定区域

然而,在集水规模上,需要采取更全面的方法

一种方法是加大努力恢复河岸植被(称为河岸带),以帮助缓冲径流

下一步是考虑用不易燃烧的本地植物重新种植这些区域,比如黑木(黑木相思)

已知拥有稀有或濒危水生物种的溪流应成为任何防火活动的焦点

有些物种只存在于高度局部化的地区,例如维多利亚中部濒临灭绝的本地斑羚

这意味着那里的极端火灾事件可能导致整个物种的灭绝

这就是为什么在多个集水区将濒危物种重新引入到它们原来的栖息地以扩大它们的分布是很重要的

黑色夏日大火后,京格里茨附近的墨累河岸边的灰烬和死鱼

信用:保罗·麦克尼尔内/作者提供 增加我们溪流中的连通性也可以让像鱼这样的动物避开糟糕的水质——水坝和堰可以防止这一点

移除这种屏障,或安装“鱼道”对于保护鱼类种群免受丛林大火的影响可能很重要

然而,水坝也可以用来造福动物和植物(生物群)

当沉积物被冲入大河时,就像我们在黑夏大火后的墨累河中看到的那样,大坝释放出的优质水可以用来稀释从受火灾影响的支流中冲进来的劣质水

公民科学家也能提供帮助

研究人员很难在森林火灾期间和之后立即监测水生生态系统,无人监测站经常被损坏或摧毁

该组织正与州政府和公众密切合作,改进公民科学应用程序,如EyeOnWater,以收集水质数据

随着更多的人关注更多的领域,这些数据可以提高我们对水生生态系统对火灾反应的理解,并为未来火灾的战略规划提供信息

这些是现在可以采取的一些简单的第一步

最近对丛林火灾研究的投资主要集中在以前的火灾是如何影响物种分布和健康的

但是,如果我们想避免野生动物灾难,我们也必须期待减轻未来丛林火灾的影响

来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!

本文链接:http://www.phyica.com/diqiu/7092.html

发表评论

用户头像 游客
此处应有掌声~

评论列表

还没有评论,快来说点什么吧~