Väiksemad metsatulekahjud mõjutavad mulda rohkem kui varem arvasid

Venemaa Hääled Käsmus 28.08.2015 (Aprill 2019).

Anonim

Teadlased ja ressursside juhid on juba ammu öelnud, et metsikutest tulekahjudest ja ettenähtud põletustest mulda ei kahjusta, kuid see ei pruugi olla nii, näitavad uued uuringud.

Kalifornia Ülikooli, Merced (UCM) ja Desert Research Institute'i (DRI) meeskonna kaks uut uuringut näitavad, et vähese rasvasusega põletused, kus tule liigub kiiresti ja mullatemperatuur ei ületa 250 ° C (482 ° F) - kahju tekitamine mulla struktuurist ja orgaanilisest ainest viisil, mis ei tule kohe pärast tulekahju.

"Kui teil on tõsine tulekahju, põletate orgaaniline aine mullasse ja mõju on koheselt, " ütles UCM-i keskkonnamõju füüsika uurimisspetsialist ja teadur, Teamrat Ghezzehei.. "Madala tugevusega tulekahju korral ei põle orgaaniline aine ja kohe pole nähtavat hävitust, kuid põletamine nõrgendab mulla struktuuri ja kui te hiljem ei lähe tagasi ega vaata hoolikalt mulda, te ei märka kahju. "

DRI teadlane Markus Berli, Ph.D., keskkonnateadlaste teadurite professor, sai huvi selle nähtuse uurimise vastu põletatud ala külastamisel 2009. aastal Ely lähedal, kus ta tegi ootamatu tähelepaneku, et ettenähtud vähese intensiivsusega tulekahju oli põlenud piirkonnas põhjustanud mulla struktuuri kahjustusi. Ta ja mitmed kolleegid DRI-lt viisid läbi järelkontrolli teise kontrollitud põletuse kohta selles piirkonnas ning leidis, et pinnase struktuur, mis tundus olevat kohe pärast tulekahju, kuid halvenes järgnevatel nädalatel ja kuudel. Seejärel ühendas Berli Ghezzehei ja UCMi meeskond, mis hõlmas kraadiõppurit Mathew Jian'i ja doktorikraadi Asmeret Asefaw Berhe'i doktorikraadi uurimiseks.

Muld koosneb suurtest ja väikestest mineraalsetest osakestest (kruus, liiv, niit ja savi), mis koosnevad orgaanilisest ainest, veest ja muudest materjalidest agregaatide moodustamiseks. Kui mulla agregaadid puutuvad kokku tõsiste tulekahjudega, põleb orgaaniline aine, muutub mulla füüsiline struktuur ja suurendatakse põletatud aladel erosiooni ohtu. Madala raskusastmega põletuspiirkondades, kus orgaaniline aine ei satu märkimisväärset kahjumit, mõtlesid meeskond, kas mulla struktuur laguneb mõne muu protsessi abil, näiteks mulla agregaatide veevoolu tõttu?

UCM-DRI meeskond avaldas AGU geofüüsikalistel teadusuuringute kirjadel 2018. aasta mais uurinud seda küsimust, kasutades mullaproove põletamata metsapiirkonnast Mariposa maakonnas Califi ja Clarki maakonnas Nevist pärit põletamata põõsas, et analüüsida mõjusid madala tugevusega tulekahjud mulla struktuurile. Nad soojendasid pinnase agregaate temperatuuridele, mis 15 minuti jooksul simuleerisid madala raskusastmega tulekahju (175 ° C / 347 ° F), seejärel otsisid muutusi pinnase siseruurrõhu ja tõmbetugevuse juures (jõud, mis oli vajalik agregaadi eraldamiseks)

Katse käigus täheldasid nad, et pinnase agregaatides esinev pooride rõhk tõusis piigi tasemeni, kui keedetud ja aurustunud vesi, seejärel langesid, kui pinnasegarantiid lagunesid ja aur põgenes. Tõmbetugevuse mõõtmised näitasid, et selle protsessi ajal olid nõrgemate mulla agregaadid nõrgenenud rohkem kui kuivad mullaproovid.

"Meie tulemused näitavad, et madala tugevusega tulekahjude tekitatud soojus on tegelikult piisavalt mulla struktuuri kahjustamiseks ja kahju, kui pinnas on märg, " selgitas Berli. "See on ressursside haldajate jaoks oluline teave, sest see tähendab, et ettenähtud põletused ja muud tulekahjud, mis ilmnevad niisketel aastaaegadel, võivad olla mulda rohkem kahjulikud kui kuivadel aegadel esinevad tulekahjud." Järgnevalt mõtles uurimismeeskond, milline on selle mõju struktuuriline lagunemine oli orgaanilisel ainel, mida mulla struktuur tavaliselt kaitseb. Muld orgaaniline aine koosneb peamiselt mikroobidest ja lagunevast taimekudest ning aitab kaasa üldisele pinnase püsivusele ja veekogumisvõimele.

Teises uuringus, mis avaldati juuli lõpus Environmental Sciences Frontiers'is, viidi UCM-DRI uurimismeeskond läbi simuleeritud põletustestide, et nõrgendada mulla agregaatide struktuuri ja katsetada mullas mitmesuguste orgaaniliste 70 päeva jooksul.

Nad leidsid, et muldade kuumutamine viis orgaanilise süsiniku vabanemiseni atmosfääri kui süsinikdioksiidi nädalatel ja kuudel pärast tulekahju ja jälle leiti, et kõrgeim lagunemise tase esines niisketes muldmetes. See orgaanilise süsiniku kadu on mitmel põhjusel oluline, selgitas Ghezzehei.

"Orgaanilise aine kadu atmosfääri pinnasest aitab otseselt kaasa kliimamuutustele, sest see süsinik vabaneb süsinikdioksiidina, " ütles Ghezzehei. "Tulekahjude tõttu kaotatud orgaaniline aine on ka mulla mikroorganismide jaoks kõige olulisem toitainevaru ning see on liim, mis hoiab kokku mulla agregaate. Kui struktuur kaotatakse, on palju muid asju, mis juhtuvad. Näiteks muutub infiltratsioon aeglasemaks, teil tekib rohkem äravoolu, teil on erosioon. "

Kuigi uurimisrühma leiud näitasid mitut kahjulikku tulekahju muldadele, on väheohtlikud metsatulekahjud ja ette kirjutatud põletid muidu ka ökosüsteemidele kasulikud - taaskasutades toitaineid mullasse ja näiteks vabanemiseks ülekasvunud taimestikust. Berli sõnul ei ole veel selge, kas negatiivne mõju pinnasele, mis on seotud nende vähese tõsisusega tulekahjudega, ületab positiivseid, kuid meeskond loodab, et nende uurimistulemused aitavad informeerida maa valdajaid loodusõnnetuste ohjeldamisel ja planeeritavate põletuste planeerimisel.

"Põletatud ja poolkuivates piirkondades on vähe kütust ja seega on tulekahjud tavaliselt lühiajalised ja tipptemperatuuri suhteliselt madalad, " ütles Ghezzehei. "Erinevalt kuumatest tulekahjudest, mis põlevad uudiste näol olevatel päevadel ja nädalatel, tundub, et need on healoomulised ja me käsitleme neid tavaliselt sellistena. Meie töö näitab, et vähese tulekahjud ei ole nii ohutud kui need võivad ilmneda "

menu
menu