Het meeste drinkwater voor onze steden en dorpen komt uit dichtbeboste stroomgebieden in nabijgelegen bergen. Deze stroomgebieden werken als grote, en zeer kosteneffectieve waterzuiveringsinstallaties, het langzaam filteren van regenval door de bodem voordat het schoon water teruggeeft aan rivieren en reservoirs.

In feite, dit natuurlijke waterfiltratiesysteem is zo effectief dat er zeer weinig extra behandeling nodig is, waardoor de behoefte aan grote en dure waterzuiveringsinstallaties tot een minimum wordt beperkt.

Echter, terwijl deze gelukkige situatie een zeer goedkope waterbron biedt, het creëert ook een kwetsbaarheid in ons watervoorzieningssysteem.

Vaak, onze Australische stroomgebieden zijn begroeid met licht ontvlambare eucalyptusbossen. Een bosbrand in een stroomgebied kan grote gevolgen hebben voor de watervoorziening; verwarming door het vuur zorgt ervoor dat de grond hydrofoob (watervrezend) wordt, terwijl het verlies van vegetatie de bodem blootlegt, bodemerosie sterk versnellen.

Het stroomgebied doet niet langer dienst als waterzuiveringsinstallatie, en ernstige en aanhoudende waterverontreiniging door bodem en as kan volgen, met als gevolg ondrinkbaar water. Reservoirs kunnen maandenlang onbruikbaar zijn. Deze erosiegebeurtenissen kunnen extreem groot zijn, en de resultaten kunnen verwoestend zijn, niet alleen voor onze watervoorziening.

Bodemerosie van steile beboste bergen (die veel voorkomen in onze stroomgebieden in het zuidoosten van Australië) is typisch hoog frequent; lange periodes met weinig erosie, onderbroken door zeldzame, maar zeer grote erosiegebeurtenissen zoals aardverschuivingen en puinstromen.

Vuur schept de juiste omstandigheden om deze gebeurtenissen van grote omvang te laten plaatsvinden. Bijvoorbeeld, een onweersbui na de Thomas Fire in Californië in 2018 veroorzaakte puinstromen na de brand en plotselinge overstromingen waarbij 23 mensen omkwamen, honderden anderen gewond, en vernietigde vele honderden huizen.

Het aantal dodelijke slachtoffers als gevolg van de puinstroom na de brand was tien keer groter dan het aantal rechtstreekse slachtoffers van de natuurbrand. Soortgelijke gebeurtenissen in Australië hebben infrastructuur en huizen verwoest, vervuilde reservoirs, en resulteerde in doden en gewonden bij brandweerlieden

De puinstromen na de brand in Zuidoost-Australië zijn zeer gevoelig voor bodemgesteldheid, en zijn alleen waargenomen in gebieden met ondiepe, slecht gestructureerde bodems. Wanneer ze zich voordoen, ze genereren duizenden tonnen fijn sediment, waarvan het grootste deel efficiënt wordt getransporteerd via het rivierennetwerk, uiteindelijk onze watervoorraden vervuilen.

De brandfrequentie in bossen neemt wereldwijd toe en zal de komende decennia waarschijnlijk toenemen in Zuidoost-Australië als reactie op de verminderde jaarlijkse regenval en de hogere maximumtemperaturen, maar tegelijkertijd neemt ook de intensiteit van onweersbuien toe als reactie op hogere temperaturen.

Beide veranderingen zullen de frequentie en intensiteit van grootschalige erosie-evenementen na brand doen toenemen en de risico's voor gemeenschappen en watervoorzieningen vergroten. Klimaatschommelingen, gedeeltelijk aangedreven door de El Niño/Zuidelijke Oscillatie (ENSO), zullen naar verwachting ook toenemen, met meer droge en natte uitersten. Dit, beurtelings, zal leiden tot een frequentere "evacuatie" van sediment dat is opgeslagen in hooggelegen valleien en kanalen, die in onze reservoirs terecht zullen komen.

Brandgerelateerde bodemerosie laat een waarneembare erfenis achter in onze steile bergachtige hooglanden, met ondiepere bodems in gebieden die kwetsbaar zijn voor erosie na brand, in vergelijking met gebieden met minder vuur en meer resistente bodems.

In feite, over langere tijdschema's, ons recente onderzoek heeft uitgewezen dat bossen, bodems en bosbranden "co-evolueren" samen, positieve feedback genereren die de directe effecten van klimaatverandering op stroomgebieden verder kan versnellen.

Brandgerelateerde erosie resulteert in ondiepere bodems, die op hun beurt de voorkeur geven aan meer open beschutte bossen waardoor de understory-brandstoffen kunnen uitdrogen en verbranden, het creëren van een positieve feedback, waarbij meer vuur meer vuur verwekt.

Deze patronen zijn vooral sterk in het Zuidoost-Australische klimaat, die zich uitstrekt over een klimaat "tipping-point, " resulterend in sterk asymmetrische patronen van op het noorden en het zuiden gerichte bodems, bossen en hellingsgeometrie. Er is net genoeg verschil in zonneschijn op deze tegenoverliggende hellingen om de meer blootgestelde helling in de hierboven beschreven positieve feedbacklus te duwen.

Dus, wat zullen we doen? De risico's van bosbranden en stormen nemen toe, en we moeten nu reageren op dit toenemende risico.

De oplossing voor de lange termijn is natuurlijk om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen. Echter, aanzienlijke verandering al onvermijdelijk is, zelfs met de meest ambitieuze reacties op klimaatverandering.

Er zijn veel dingen die kunnen worden gedaan om het risico te verminderen, door brandpreventie, beperking van erosie na brand en aanpassing door upgrades van onze watervoorzieningssystemen. Brandpreventiestrategieën omvatten brandstofbeheer, strategieën voor de eerste aanval, strategische brandonderbrekingen en onderhoud van wegennetwerken voor toegang tot afgelegen gebieden in stroomgebieden van de watervoorziening.

In het geval van een bosbrand, wat echt onvermijdelijk is in de komende decennia, risicobeperking kan bestaan ​​uit erosie en controle van de afvalstroom op hellingen om te voorkomen dat de grond wegspoelt, controleer dammen om de grond vast te houden, en mechanismen voor het omleiden van vuil water.

Aanpassing kan bestaan ​​uit upgrades van behandelingsfaciliteiten, investeringen in nieuwe watervoorzieningen en infrastructuur ter ondersteuning van strategische herverdeling van watervoorraden. De betrouwbaarheid van herverdeling wordt echter beperkter wanneer de reservoiropslag laag is, wat helaas vaak samenvalt met droogte en brand.

Betere risicobeoordelingen kunnen worden gebruikt om prioriteit te geven aan beperkte middelen voor de bescherming van de watervoorziening. Voortdurend onderzoek is nodig om de planning en beleidsontwikkeling in een snel veranderende omgeving te informeren.

Overheden en beleidsmakers zullen in toenemende mate een beroep moeten doen op al deze factoren om de veiligheid van de gemeenschap en een ononderbroken watervoorziening naar onze steden en dorpen in een heter, warmere, drogere toekomst met meer ernstige branden en hevige regenval.