Skovbrande og storme truer vandforsyningen og meget mere

Det meste af drikkevandet til vores byer og byer kommer fra tætbevoksede oplande i nærliggende bjerge. Disse oplande fungerer som store, og meget omkostningseffektive vandbehandlingsanlæg, langsomt filtrerer nedbør gennem jorden, før rent vand frigives tilbage til floder og reservoirer.

Faktisk, dette naturlige vandfiltreringssystem er så effektivt, at der kræves meget lidt yderligere behandling, hvilket minimerer behovet for store og dyre vandbehandlingsanlæg.

Imidlertid, mens denne heldige situation giver en meget billig vandkilde, det skaber også en sårbarhed i vores vandforsyningssystem.

Oftere end ikke, vores australske oplande er bevokset med meget brandfarlige eukalyptusskove. En skovbrand i et opland kan have store konsekvenser for vandforsyningen; opvarmning fra ilden får jorden til at blive hydrofob (vandfrygtende), mens tabet af vegetation blotlægger jorden, stærkt accelererende jorderosion.

Oplandet fungerer ikke længere som et vandrensningsanlæg, og alvorlig og vedvarende vandforurening fra jord og aske kan følge, resulterer i udrikkeligt vand. Reservoarer kan være ubrugelige i flere måneder. Disse erosionsbegivenheder kan være ekstreme i omfang, og resultaterne kan være ødelæggende, ikke kun for vores vandforsyning.

Jorderosion fra stejle skovklædte bjerge (som er almindelige i vores sydøstlige australske oplande) er typisk høj episodisk; lange perioder med lidt erosion, afbrudt af sjældne, men meget høje erosionshændelser såsom jordskred og affaldsstrømme.

Ild skaber de rette betingelser for, at disse begivenheder af høj størrelse kan opstå. For eksempel, et tordenvejr efter Thomas-branden i Californien i 2018 genererede affaldsstrømme og lynoversvømmelser efter branden, der dræbte 23 mennesker, sårede flere hundrede, og ødelagde mange hundrede hjem.

Antallet af dræbte som følge af affaldsstrømmen efter branden var ti gange større end dem, der kom direkte fra naturbranden. Lignende begivenheder i Australien har ødelagt infrastruktur og hjem, forurenede reservoirer, og resulterede i dødsfald og kvæstelser for brandmænd

Affaldsstrømme efter brand i det sydøstlige Australien er meget følsomme over for jordbundsforhold, og er kun blevet observeret i områder med lavvandede, dårligt struktureret jord. Når de opstår, de genererer tusindvis af tons fint sediment, hvoraf det meste transporteres effektivt gennem flodnettet, i sidste ende forurener vores vandlagre.

Brandhyppigheden i skove er stigende på verdensplan og vil sandsynligvis stige i de kommende årtier i det sydøstlige Australien som reaktion på reduceret årlig nedbør og øgede maksimale temperaturer, men samtidig er intensiteten af ​​tordenvejr også stigende som reaktion på højere temperaturer.

Begge disse ændringer vil øge hyppigheden og intensiteten af ​​store erosionshændelser efter brand og øge risikoen for samfund og vandforsyninger. Klimasvingninger, drevet delvist af El Niño/Southern Oscillation (ENSO), forventes også at blive intensiveret, med mere tørre og våde ekstremer. Det her, på tur, vil føre til hyppigere "evakuering" af sediment lagret i højlandsdale og kanaler, som vil ende i vores reservoirer.

Brandrelateret jorderosion efterlader en observerbar arv i vores stejle bjergrige højland, med lavvandede jorde i områder, der er sårbare over for erosion efter brand, sammenlignet med områder med mindre brand og mere modstandsdygtig jord.

Faktisk, over længere tid, vores seneste forskning har fundet ud af, at skove, jord og skovbrande "sam-udvikles" sammen, generere positive tilbagemeldinger, der yderligere kan accelerere de direkte effekter af klimaændringer på oplande.

Brandrelateret erosion resulterer i mere lavvandede jorde, som igen favoriserer mere åbne overdækkede skove, der tillader de underjordiske brændstoffer at tørre ud og brænde, skabe positiv feedback, hvorved mere ild afføder mere ild.

Disse mønstre er særligt stærke i det sydøstlige australske klima, som skræver et klima-tippepunkt, ", hvilket resulterer i stærkt asymmetriske mønstre af nord- og sydvendte jorder, skove og skrænts geometri. Der er lige nok forskel i solskin på disse modsatrettede skråninger til at skubbe den mere udsatte skråning ind i den positive feedback-loop beskrevet ovenfor.

Så hvad skal vi gøre? Risikoen fra skovbrande og storme er stigende, og vi er nødt til at reagere på denne stigende risiko nu.

Den langsigtede løsning er naturligvis at reducere udledningen af ​​drivhusgasser. Imidlertid, betydelige ændringer er allerede uundgåelige, selv med de mest ambitiøse reaktioner på klimaændringer.

Der er mange ting, der kan gøres for at reducere risikoen, gennem brandforebyggelse, afbødning af erosion efter brand og tilpasning gennem opgraderinger af vores vandforsyningssystemer. Brandforebyggende strategier omfatter brændstofstyring, strategier for første angreb, strategiske brandveje og vedligeholdelse af vejnet for adgang til fjerntliggende områder i vandforsyningsoplande.

I tilfælde af en skovbrand, hvilket virkelig er uundgåeligt i løbet af de næste par årtier, risikobegrænsning kan omfatte erosion og kontrol af affaldsstrøm på bakkeskråninger for at forhindre, at jorden skylles væk, kontrollere dæmninger for at fange jorden, og mekanismer til afledning af snavset vand.

Tilpasning kan omfatte opgraderinger af behandlingsfaciliteter, investering i nye vandforsyninger og infrastruktur for at understøtte strategisk omfordeling af vandforsyninger. Pålideligheden af ​​omfordeling bliver dog mere begrænset, når reservoirlagrene er lave, som desværre ofte falder sammen med tørke og brand.

Bedre risikovurderinger kan bruges til at prioritere begrænsede ressourcer til beskyttelse af vandforsyninger. Løbende forskning er påkrævet for at informere planlægning og politikudvikling i et hurtigt skiftende miljø.

Regeringer og politiske beslutningstagere vil i stigende grad få brug for at trække på alle disse for at sikre samfundets sikkerhed og uafbrudte vandforsyninger til vores byer og byer i et varmere, tørrere fremtid med mere alvorlige brande og intense nedbørshændelser.