Hvordan skovbrande og regn forvandlede vores vandveje til kageblanding, og hvad vi kan gøre ved det

Mens verden i rædsel så Black Summer-bushbrandene, vi advarede om, at når det endelig regnede, vores akvatiske økosystemer ville blive ødelagt.

Efter skovbrande, nedbør kan skylle enorme mængder af aske og affald fra brændt vegetation og udsat jord ud i floder. Brande kan også føre til jord "hydrofobi, "hvor jord nægter at absorbere vand, som kan generere mere afstrømning ved højere intensitet. Aske og forurenende stoffer fra branden, inklusive giftige metaller, kulstof og brandhæmmere, kan også true biodiversiteten i vandløb.

Som forventet, da kraftig regn til sidst slukkede mange brande, det forvandlede vand af høj kvalitet i vores floder til slam med konsistensen af ​​kageblanding.

I ugerne efter den første regn, vi prøvede fra disse floder. Dette er, hvad vi så.

Prøveudtagning af den øvre Murray -flod

Af særlig bekymring var den øvre Murray-flod på grænsen mellem Victoria og NSW, som er kritisk for vandforsyningen. Der, bushbrandene var særligt intense.

Da længe ventet regn til sidst kom til det øvre Murray River-opland, det var i form af store lokale storme. Tonsvis af aske, sediment og affald blev skyllet ind i åer og Murray-floden. Stejlt terræn i brændte områder i det øvre Murray-opland genererede en stor mængde hurtigtstrømmende afstrømning, der medførte sediment og forurenende stoffer.

Vi indsamlede vandprøver i den øvre Murray-flod i januar og februar 2020 for at vurdere påvirkninger af flodplanter og -dyr.

Vores vandprøver var op til 30 gange mere grumsete (overskyet) end normalt, med totalt suspenderet tørstof så højt som 765 milligram pr. liter. Tungmetaller som zink, arsenik, krom, nikkel, kobber og bly blev registreret i koncentrationer langt over retningslinjeværdier for sunde vandveje.

Vi tog vandet opsamlet fra Murray-floden til laboratoriet, hvor vi udførte en række toksikologiske forsøg på andemad (en flydende vandplante), vandlopper (små hvirvelløse vanddyr) og unge ferskvandssnegle.

Hvad vi fandt

Under en syv-dages eksponering for bushbranden påvirkede flodvandet, andelurtens vækstrate blev reduceret med 30-60%.

Vandlopperne indtog store mængder suspenderede sedimenter, da de blev udsat for det berørte vand i 48 timer. Efter eksponeringen, vandloppers reproduktion var væsentligt svækket.

Og ferskvandssnegleægsække blev kvalt. Asken resulterede i fuldstændig død af sneglelarver efter 14 dage.

Disse triste konsekvenser for vækst, reproduktion og dødelighed var primært et resultat af de kombinerede virkninger af aske og forurenende stoffer, ifølge vores foreløbige undersøgelser.

Men de kan have længerevarende afsmittende virkninger på større dyr som fugle og fisk, der er afhængige af biota som snegleæg, vandlopper og andemad til føde.

Hvad skete der med fisken?

Umiddelbart efter den første puls af sediment, døde fisk (for det meste indført europæiske karper og hjemmehørende Murray Cod) blev observeret på bredden af ​​floden Murray ved Burrowye Reserve, Victoria. Men hvad, Nemlig, var deres dødsårsag?

Vores første antagelse var, at de døde af mangel på ilt i vandet. Dette skyldes, at aske og næringsstoffer kombineret med høje sommervandstemperaturer kan udløse øget aktivitet af mikrober, såsom bakterier.

Det her, igen kan udtømme koncentrationen af ​​opløst ilt i vandet (også kendt som hypoxi), da mikroberne forbruger ilt. Og udbredt hypoxi kan føre til store fiskedrab.

Men til vores overraskelse, selvom opløst ilt i Murray-floden var lavere end normalt, vi registrerede det ikke ved niveauer, der var lave nok til hypoxi. I stedet, vi så, at de døde fisk havde store mængder sediment fanget i deres gæller. Fiskedøden var også ret lokaliseret.

I dette tilfælde, vi tror, ​​at fiskedøden simpelthen var forårsaget af den ekstremt høje sediment- og askebelastning i floden, der fysisk tilstoppede deres gæller, ikke mangel på opløst ilt i vandet.

Disse fund er ikke usædvanlige, og efter bushbrandene i Victoria i 2003 blev fiskedrab tilskrevet en kombination af lavt opløst ilt og høj turbiditet.

Så hvordan kan vi forberede os på fremtidige skovbrande?

Det er svært at forhindre, at sediment skylles ud i floder efter brande. Installation af sedimentbarrierer og andre erosionskontrolforanstaltninger kan beskytte specifikke områder. Imidlertid, i oplandet skalaen, en mere holistisk tilgang er påkrævet.

En måde er at øge indsatsen for at re-vegetere åbredder (kaldet flodzoner) for at hjælpe med at buffer afstrømningen. Et skridt videre er at overveje at genbeplante disse zoner med indfødte planter, der ikke brænder let, såsom Blackwood (Acacia melanoxylin).

Vandløb, der vides at være vært for sjældne eller truede akvatiske arter, bør danne fokus for enhver brandforberedende aktivitet. Nogle arter findes kun i meget lokale områder, såsom de truede indfødte spærrede galakser (Galaxias fuscus) i det centrale Victoria. Dette betyder, at en ekstrem brandhændelse kan føre til udryddelse af hele arten.

Derfor er det vigtigt at genindføre truede arter til deres tidligere udbredelsesområder i flere oplande for at udvide deres udbredelse.

En forøgelse af forbindelsen i vores vandløb vil også give dyr som fisk mulighed for at unddrage sig dårlig vandkvalitet - dæmninger og overløb kan forhindre dette. Fjernelse af sådanne barrierer, eller installation af "fiskeveje" kan være vigtigt for at beskytte fiskebestande mod bushbrande.

Imidlertid, dæmninger kan også bruges til gavn for dyre- og planteliv (biota). Når sediment skylles ud i store floder, som vi så i Murray-floden efter Black Summer-brandene, frigivelse af vand af god kvalitet fra dæmninger kan bruges til at fortynde vand af dårlig kvalitet, der skylles ind fra brandramte bifloder.

Citizen scientists kan hjælpe, også. Det kan være svært for forskere at overvåge akvatiske økosystemer under og umiddelbart efter skovbrande, og ubemandede overvågningsstationer bliver ofte beskadiget eller ødelagt.

CSIRO arbejder tæt sammen med statslige myndigheder og offentligheden for at forbedre borgervidenskabelige apps såsom EyeOnWater til at indsamle vandkvalitetsdata. Med flere øjne på flere områder, disse data kan forbedre vores forståelse af akvatiske økosystemers reaktioner på brand og til at informere strategisk planlægning for fremtidige brande.

Dette er nogle enkle første trin, der kan tages nu.

Recent investment in bushfire research has largely centered on how the previous fires have influenced species' distribution and health. But if we want to avoid wildlife catastrophes, we must also look forward to the mitigation of future bushfire impacts.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.