De catastrofale puinstroom die Montecito, Californië, begin januari 2018 trof, was het resultaat van een zeldzame samenloop van ernstige gebeurtenissen. De Thomas Fire woedde al weken in de provincies Ventura en Santa Barbara, en een ongewoon sterke winterstorm liet in vijf minuten tijd een halve centimeter regen vallen op de nieuw verkoolde heuvels boven de enclave in de voorsteden. Met de taaie vegetatie die de heuvels op hun plaats houdt, afgebrand door het vuur, bulderden tonnen water, slib, verbrand plantaardig materiaal en rotsen de hellingen af ​​en overspoelden de gemeenschap eronder, met enorme schade en de dood van 23 inwoners tot gevolg.

Toen de gemeenschap zich in de nasleep van de ramp uit de modder groef, werden de overstromingsbeveiligers van Santa Barbara County geconfronteerd met een groot probleem:wat te doen met de slibslib en ander puin dat kreken, stroomgebieden en bedolven huizen had ondergelopen . Eén oplossing:breng het naar Goleta Beach voor verwijdering, wat ze later die maand in de loop van enkele weken deden.

"Ze probeerden samen te werken met Moeder Natuur om het puin te verspreiden", herinnert Heili Lowman zich, destijds een afgestudeerde student-onderzoeker verbonden aan het Santa Barbara Coastal Long Term Ecological Research-programma, onder begeleiding van UC Santa Barbara-ecoloog John Melack . Van winter tot lente is de periode van de meeste neerslag in het gebied, legde ze uit, met golven en stormen die de kust beuken en regens die kreken vullen die in zee uitmonden, wat de verspreiding van het materiaal voor de kust zou kunnen bevorderen.

Voor Lowman en haar collega's - die de voortgang van de provincie op Goleta Beach konden zien vanaf het Marine Science Institute op de campus - leende de situatie zich voor een studie om te onderzoeken hoe ver het puin van de noodopruiming daadwerkelijk zou reizen. Zou het ergens anders langs de kust aanspoelen of zou het in de open oceaan terechtkomen? Zou het zich ophopen in een mariene habitat waar het ecologische gevolgen zou kunnen hebben? Ze voerden een onderzoek uit in samenwerking met wetenschappers van de University of Florida en de Université du Québec à Montréal. De resultaten van hun onderzoek verschijnen in het tijdschrift Science of the Total Environment.

Terrestrisch puin volgen

"De hoge biodiversiteit van de kust van Santa Barbara is te danken aan het rijke en productieve mozaïek van nearshore mariene habitats, waaronder kelpbossen, zandstranden, brandingszones, rotsachtige riffen, surf- en zeegrasbedden en zacht benthos, allemaal nauw verbonden in de ruimte," zei UCSB-kust-zee-ecoloog Jenifer Dugan. "Dit betekent dat zelfs in een klein deel van de kust, de gevolgen van het opruimen van puin mogelijk van invloed kunnen zijn op meerdere mariene habitats en hun biodiversiteit. In het licht hiervan is het vergroten van ons begrip van het lot van dit soort materiaal en de verwijdering ervan een zeer belangrijke stap in het behoud van deze mariene habitats en hun biodiversiteit als we reageren op klimaatverandering en de waarschijnlijkheid van toekomstige ernstige gebeurtenissen hier en elders."

Om een ​​idee te krijgen waar het afval van de puinstroom was gebleven nadat het op Goleta Beach was gedumpt, verzamelden de onderzoekers monsters van het strand en van Goleta Bay. Ze bemonsterden ook de zeebodem in de nearshore-zone ten zuiden van Goleta Slough en langs een transect dat zich westwaarts uitstrekte. Om te bepalen of het sediment afkomstig was van een terrestrische bron, zoals de puinstroom, zochten ze met name naar houtskool en verbindingen die duiden op verbrand materiaal en terrestrisch plantaardig materiaal. Met behulp van monsters verzameld in de buurt van het moeras, dat kreken afwatert die niet werden aangetast door de Thomas Fire, konden de wetenschappers sedimenten vergelijken voor een duidelijk "houtskoolsignaal" dat het definitieve teken was van het materiaal dat in het vuur was verbrand.

"Het goede nieuws is dat we ontdekten dat het puin grotendeels van het strand was verwijderd", zegt Lowman, die nu postdoctoraal werk voltooit aan de Universiteit van Nevada, Reno. "En we hebben het echt niet opgepikt in de andere getijdengebieden die we in de loop van de tijd hebben bemonsterd.

"Although the debris material was not detected in the shallow core samples on Goleta beach, it may have been buried by the large amounts of sand that moves from west to east along the beaches of the region," Dugan added.

In the nearshore cores, however, the charcoal signal was strong, a sign that the debris hadn't traveled very far from the beach.

"We can say with a high degree of certainty that the charcoal was basically sticking around in the marine sediment," Lowman said. The nearshore zones in the Santa Barbara Channel are also home to diverse kelp forest communities that host fish, crustaceans and the occasional marine mammal and bird. The debris detected in shallower waters showed a fair amount of degradation, thanks to wave action, but some of the material in deeper waters were somewhat fresher. This is what scientists would expect from organic debris that had not been acted upon by microbes and degraded by the normal downstream travel, but rather transported rapidly from the mountains, then scooped up and placed directly into the ocean.

"This implies that a huge influx of organic matter from the terrestrial environment into the marine environment occurred in one big pulse," Lowman said. "We saw evidence of fresh terrestrial material at water depths of around 20 meters."

They did not assess the effects this debris may have had on the nearshore marine environment, Lowman added; this study was mainly to see if and how far the debris traveled.

"Goleta Bay supports eelgrass beds that are highly sensitive to sedimentation and an abundant community of subtidal benthic infauna," Dugan said. "Some of the sandy beaches lining the bay are among the richest known in the world and surfgrass beds can thrive in the rocky parts of the shoreline." The bay historically supported a large kelp forest that stretched from Campus Point to past the Goleta pier. That kelp forest had an unusual growth form that allowed it to flourish on the sandy benthos of the bay, Dugan added.

Given the increasing likelihood of severe weather events—the Thomas Fire was then the largest in California's history, but has been dwarfed by seven wildfires since—it may not be the last time burned organic material from the mountains is transported to the ocean. Knowing the impacts these pulses of organic matter have on the nearshore community is important, according to the researchers.

"This study was to explore whether or not the debris material stuck around, and to motivate additional studies on the impact of this influx of material from the terrestrial environment into the marine environment," Lowman said. "Now that we actually know that it's here, we need to better study its impacts because it's not being dispersed as far as we thought it might be." + Verder verkennen

A beachy buffet:Researchers find that beach hoppers can constitute a significant portion of island fox diet