野火在燃烧后会威胁水质长达八年
在野火烧毁森林和流域多年后,留下的污染物继续毒害美国西部的河流和溪流。 ——比科学家估计的要长得多。 的一项新研究于6月23日在Nature Communications Earth & Environment上发表,分析了美国西部500多个流域的水质,这是对野火后质量的首次大规模评估。 该研究由来自合作研究所的科学家领导科罗拉多大学博尔德分校的环境科学 (CIRES)。 “我们试图研究整个美国野火后水质的显着趋势。 West,以帮助制定水资源管理策略,为野火影响做准备,“主要作者、前科罗拉多大学博尔德分校和西部水评估博士生 Carli Brucker 说。 结果表明,有机碳、磷、氮和沉积物等污染物会使水质恶化长达八年火灾后。 水务管理人员可以使用这些数据来帮助他们规划未来,并在野火来袭时做出适当的响应。 CIRES 研究员兼西部水评估主任 Ben Livneh 是该研究的首席研究员和合著者。 他的大部分研究都集中在大陆范围内的水文学或供水方面。 当他意识到他可以使用相同的方法来了解水质的大规模趋势时,他很高兴能测试这种方法。 “有很多例如,在国家气候评估和国际气候变化专门委员会的工作中,讨论全球供水的变化,“土木、环境和建筑工程系副教授 Livneh 说。 “但这些评估表明,在大陆尺度背景下,水质评估存在差距,而像我这样从事物理水文学工作的人已经思考大陆尺度的挑战有一段时间了。” 研究人员拥有众所周知,火灰和土壤破坏会导致水质恶化。 然而,过去的研究主要局限于州和市级研究——城市和城镇在大火后测试当地溪流和河流的水质。 在这项新研究中,该团队分析了来自 500 个地点的 100,000 多个水样:一半来自被烧毁的流域,一半来自未烧毁的流域。 他们测量了有机碳、氮、磷和沉积物的水平以及浊度,或浑浊度。 为了了解野火驱动的影响,该团队构建了数据驱动的模型来衡量野火前后每个流域的污染物变化量。 在最后一步中,他们汇编了数据,以找到野火前后每个被烧毁盆地的平均值,然后将这些与未被烧毁的盆地进行比较。 结果表明,与以前的研究相比,流域在野火后需要更长的时间才能恢复。 有机碳、磷和浑浊度在火灾后的前 1 到 5 年显著升高。 氮和沉积物在火灾后长达 8 年内显示出显着增加。 在森林覆盖率较高的地区,火灾驱动的影响更严重。 “可能需要两年到八年的时间才能完全感受到这种影响,”Livneh 说。 “有时它可能是一种延迟效应,这意味着,它不会立即发生,或者有时你需要一场足够大的风暴来调动足够多的剩余污染物。” 每个 研究中的分水岭对影响的影响有所不同。 这可能与火灾发生地有关——靠近河流的火灾会比上游的火灾更严重。 不同的土壤、植被和天气也会改变每个流域的影响,从而难以规划未来。 “沉积速率存在巨大的变化,”现在担任顾问的 Brucker 说。 “有些溪流在野火后完全没有沉积物,有些溪流的沉积物是 2000 倍沉积物的数量。 尽管流域之间存在差异,但该研究提供了具体数字,为美国西部的水资源管理者提供了见解。 研究人员希望这些结果为未来提高野火复原力的规划工作提供更好的指导。 “我希望提供具体数字对水务管理人员非常有影响,”布鲁克说。 “你不能仅仅根据普遍的问题来资助弹性的提高。 水务管理人员需要真实的数字规划,这就是我们提供的,“Brucker 说。