Een nieuwe studie uitgevoerd door onderzoekers van de Universiteit van New Mexico heeft aangetoond dat bosbranden, die in frequentie toenemen, ernst en omvang over de hele wereld - zijn een van de grootste oorzaken van waterschade in het westen van de Verenigde Staten, onze watervoorziening in gevaar brengen.

Het onderzoek, "Wildfires hebben steeds meer invloed op de riviernetwerken van de westelijke VS, " is onlangs gepubliceerd in Natuurcommunicatie . Auteurs zijn onder meer voormalige UNM-afgestudeerde studenten Grady Ball (nu bij de U.S. Geological Service) en Justin Reale (nu bij het U.S. Army Corps of Engineers); voormalig postdoctoraal onderzoeker Peter Regier (nu bij Pacific Northwest National Laboratory); universitair hoofddocent Ricardo González-Pinzón (Departement Burgerlijke Bouw- en Milieutechniek) en onderzoeksassistent-professor David Van Horn (Departement Biologie).

Uit het onderzoek bleek dat ongeveer 6 procent van de lengte van alle beken en rivieren in het westen van de VS tussen 1984 en 2014 rechtstreeks werd getroffen door natuurbrandverstoringen (gedefinieerd door zich in verbrande gebieden te bevinden). en dat er elk jaar zo'n 342 nieuwe kilometers rechtstreeks bij betrokken zijn. Toen de onderzoekers rekening hielden met de longitudinale verspreiding van verstoringen van de waterkwaliteit binnen en over stroomgebieden, er werd geschat dat bosbranden ongeveer 11 procent van de totale stroom- en rivierlengte treffen.

"Meer dan 10 procent van de rivieren in het westen van de VS is getroffen door bosbranden, "Zei González-Pinzón. "Dat is veel en maakt bosbranden een van de belangrijkste oorzaken van waterproblemen in het land. Het is een groot probleem."

De auteurs zeiden dat er weinig studies zijn gedaan naar de impact van bosbranden op riviernetwerken, dus deze studie is belangrijk omdat het de eerste grootschalige analyse was waarbij gebruik werd gemaakt van remote sensing van de omtrek en ernst van de brandwonden, in-situ monitoring van de waterkwaliteit, en longitudinale modellering om schattingen te bepalen van de lengte van stromen en rivieren die worden beïnvloed door bosbranden op continentale schaal.

"Het is schrijnend om te beseffen hoe weinig we weten over de gevolgen van bosbranden voor rivieren, "Zei González-Pinzón. "Vooral omdat dit relevant is voor het dagelijks leven van degenen die in het westelijke deel van het land en in het bijzonder in New Mexico wonen, een staat die momenteel en vaak tot 100 procent ernstige droogte ervaart."

Hoewel de directe impact van bosbranden in plaatsen zoals Californië op grote schaal is gemeld, met name in termen van verloren levens en structuren (het bosbrandseizoen in Californië in 2018 eiste 100 levens, beschadigd 24, 000 structuren en resulteerde in $2 miljard aan verzekeringsclaims, de onderzoeksrapporten), de directe en uitgebreide gevolgen van bosbranden zijn niet grondig gekwantificeerd.

De studie waarschuwt dat er groeiend bewijs is dat bosbranden leiden tot trapsgewijze effecten in riviernetwerken. Hoewel bosbranden niet specifiek worden genoemd in de Clean Water Assessment van het Amerikaanse Environmental Protection Agency, natuurbrandverstoringen dragen bij aan ten minste 10 van de 20 meest kritieke verstoringen die in de beoordeling worden vermeld, zoals verhoogde sedimenten, verrijking van voedingsstoffen, organische verrijking en zuurstofuitputting, verhoogde temperatuur, verhoogde metaalconcentraties, habitatveranderingen, verhoogde troebelheid, stroomveranderingen, verhoogd zoutgehalte en/of totaal opgeloste vaste stoffen, en veranderingen in pH en geleidbaarheid. Aangezien beboste stroomgebieden drinkwater leveren aan ongeveer tweederde van de mensen die in het westen van de VS wonen, de impact is enorm, zowel op het gebied van economie als waterveiligheid.

De auteurs wijzen erop dat bosbranden de waterstroom en -kwaliteit beïnvloeden, omdat ze ontstaan ​​op hellingen en een verminderde infiltratiecapaciteit en grondwateraanvulling veroorzaken, een ernstig verminderde capaciteit voor vegetatie om te groeien op getroffen land, en een hogere frequentie van aardverschuivingen en lawines. Ook, gevaarlijke stoffen, waaronder metalen in niveaus die de normen voor veilig drinkwater van de Wereldgezondheidsorganisatie overschrijden, worden in oppervlaktewater aangetroffen lang nadat bosbranden zijn geblust.

Van Horn zei dat een van de redenen voor deze studie getuige was van de gevolgen van de bosbranden in Las Conchas in 2011. de op een na grootste bosbrand in de geschiedenis van New Mexico, resulterend in snelle en massale overstromingen in het verbrande gebied en een meetbare afname van de waterkwaliteit van de Rio Grande nabij de verbrande plek van honderden kilometers stroomafwaarts.

"In zekere zin hadden we het geluk om het vuur in onze zeer goed geïnstrumenteerde achtertuin te hebben, waar we de effecten ervan konden bestuderen terwijl het gebeurde, " hij zei.

Er was een dramatische afname van zuurstof in het water, evenals het transport van grote hoeveelheden as en sediment, waardoor de enige inlaat van oppervlaktewater in de stad Albuquerque twee maanden moest worden stilgelegd, die ongeveer 70 procent van het drinkwater aan het gebied levert.

"Wildbranden beïnvloeden riviernetwerken op tijd- en ruimtelijke schalen die we niet volledig begrijpen, "Zei Van Horn. "Dus, we moeten onderzoeken hoe lang en in hoeverre ze een probleem blijven in stroomgebieden."

"Wat we vonden was zorgwekkend, en er is een enorme behoefte aan meer onderzoek, ' zei González-Pinzón.

In de nabije toekomst, hun team zal zich richten op het creëren van snelle responsteams die veilig onderzoek kunnen doen, op aanvraag, kort nadat de bosbranden zijn ingeperkt. Dat onderzoek zal zich richten op het beantwoorden van hoe ver stroomafwaarts de verstoringen van natuurbranden zich kunnen voortplanten in riviernetwerken en wat de belangrijkste controlerende factoren zijn. Als gevolg van klimaatverandering en de huidige bosbeheerpraktijken die het mogelijk hebben gemaakt dat brandstoffen zich ophopen in plaats van op natuurlijke wijze te verbranden bij kleinere branden, Er wordt voorspeld dat bosbranden in de toekomst alleen maar erger zullen worden.

"We kunnen hier niet echt een gemakkelijke oplossing voor bedenken, omdat het voorkomt op de schaal van continenten, maar we moeten absoluut verbeteren hoe we de veerkracht van aquatische ecosystemen kunnen vergroten en mensen kunnen waarschuwen voor de gevolgen van de aantasting van de waterkwaliteit als gevolg van bosbranden voor hun dagelijks leven; dat betekent dat we moeten erkennen dat bosbranden zullen blijven plaatsvinden en dat we moeten leren hoe we ermee moeten omgaan, ' zei González-Pinzón.

De studie beveelt een aantal actiepunten aan die kunnen worden gedaan om de effecten te verminderen:

• Investeer geld in de voorbereiding en paraatheid van natuurbranden. Zij adviseren dat de gevolgen van natuurbranden voor beken en rivieren prioriteit moeten krijgen voor lokale, staat, federaal, en internationale financiering en worden opgenomen als onderdeel van plannen voor paraatheid bij natuurbranden. Omdat bosbranden zich onvoorspelbaar gedragen en snel evolueren, Er moeten snelle responsteams worden opgericht en gefinancierd om de problemen met stroomgebieden na branden op de juiste manier aan te pakken.
• Verhoog de focus op het vastleggen van longitudinaal gedrag. Er zouden meer middelen moeten worden besteed aan de kwestie van de stroomafwaartse verspreiding van natuurbrandeffecten. Er is aanvullend onderzoek nodig, vooral voor wat het team 'dynamische' monitoringbenaderingen noemt die zich richten op longitudinale gegevensverzameling als aanvulling op traditionele stationaire ecologische monitoringstrategieën.
• Hoogfrequente gegevens opnemen in milieumonitoring. Aangezien natuurbrandgerelateerde verstoringen van de waterkwaliteit snel en in korte tijd optreden, hoge resolutie en realtime gegevens zijn essentieel. Het team adviseert het gebruik van hightech tools voor aquatische monitoring, sensoren, en machine learning, een van de methoden die hoogfrequente gegevens in bijna realtime kunnen verzamelen en interpreteren.