Post-naturbrand step-pool streams

Kampesten, Colo., USA:Trapper og bassiner er blandt de mest stabile og funktionelt vigtige funktioner i bjergflodens landskab. Deres stabilitet er vigtig for at sprede strømenergi, modstå almindelige oversvømmelser og modstå erosion, og regulering af strømningen og sedimentdynamikken, der føder ind i lavlandsområder. Klasser bestående af trin tilbyder også levesteder for følsomme og specialiserede organismer. Integriteten af ​​step-pool-systemer er derfor vigtig for at opretholde sunde økosystemer, samt at holde vand- og sedimentfarer i skak for menneskelige samfund nedstrøms.

Endnu, trinbassinsystemer er i stigende grad sårbare over for en række forstyrrelser, hvis virkninger ikke er godt forstået. Udover direkte indgreb som reaktion på befolkningspres, step-pool-vandløb udsættes i stigende grad for større og hyppigere klimatiske begivenheder, såsom store oversvømmelser, tørke, og naturbrand. Virkningerne af disse ekstreme begivenheder er svære at observere, rejser spørgsmål som:Hvordan påvirker de integriteten og sundheden af ​​step-pool-systemer? Hvor modstandsdygtige er step-pool-strømme over for skiftende miljøer? Hvor godt kommer de sig, når de først er forstyrret? Svar på disse spørgsmål er afgørende for at forudse fremtidige landskabsændringer, afbøde potentielle farer for nærliggende beboere, og fremme bæredygtige flodøkosystemer for fremtidige generationer.

I juni 2012 Waldo Canyon Fire, der brændte en del af Pike National Forest i Colorado, gav et forskerhold mulighed for at undersøge disse spørgsmål i en omfattende undersøgelse.

Bestående af geomorfologer, akvatiske økologer, miljøforskere, og civilingeniører, dette tværfaglige team indsamlede feltdata over tre år efter branden i syv trinbassinkanaler, der blev brændt af en række alvorlighedsgrader. De dokumenterede topografiske ændringer med jordundersøgelser, kvantificeret erosion og aflejring med lysdetektion og rækkevidde (LiDAR) terrestrisk laserscanning, og vurderet økologiske forhold ved prøveudtagning af bentiske organismer. De sammenlignede, hvordan disse brændte trinbassinstrømme ændrede sig efter storme efter brand med tre referencekanaler uden for afbrændingsområdet.

Forskerne fandt ud af, at sværhedsgraden af ​​forbrændinger, sammen med intensiteten af ​​nedbør, dikterede de interagerende geomorfe og økologiske påvirkninger efter brand. Mens trinbassiner forblev stabile i uforbrændte og brændte kanaler med lav sværhedsgrad selv gennem de største storme - med gentagelsesintervaller på op til 1000 år - destabiliserede den mindste nedbør af havevarianten trinbassinsekvenser i en alvorligt brændt kanal. Stabiliteten og ødelæggelsen af ​​step-pool-enheder, på tur, påvirket de tilstedeværende levesteder og typerne af bentiske organismer, der er i stand til at kolonisere efter brand.

Disse resultater tyder på et væld af mulige reaktioner for håndtering af bjergstrømme efter branden - fra "lad være i fred", hvor de brændes med lav sværhedsgrad til et muligt fokus på advarselssystemer nedstrøms for alvorligt brændte områder, til aktiv kanalstyring i moderat brændte områder, hvor forbedring af integriteten af ​​step-pool-systemer kunne gøre en forskel. Fordi skovbrande vokser i frekvens og omfang under opvarmende klimaer, disse lektioner og vejledning til ledelsen bliver stadig vigtigere.