Effekten af ​​megabrande på flodmundinger fra Australiens sorte sommer

Australske forskere har undersøgt virkningen af ​​bushbrande på flodmundinger i New South Wales, Australiens største stat, og fundet, at brande kan øge belastningen af ​​brandafledte forurenende stoffer med potentielt dybtgående miljøeffekter.

Flodmundinger (hvor floden møder havet) er nogle af de mest værdifulde levesteder på jorden. Ud over at være biologisk mangfoldige og produktive steder, er de der, hvor havnene er placeret, og en betydelig del af verdens befolkning er koncentreret.

Udgivet i dag i Environmental Pollution , siger forskerne, at deres resultater foranlediger en opfordring til, at vegetation langs floden skal prioriteres til beskyttelse i brandforvaltningsplaner, og at bushbrande skal overvejes i oplandsforvaltningsplaner. Disse planer er udviklet for at beskytte miljøet og regulere ressourcer, såsom fisk og vand, fra hele afvandingsområdet (fra bifloder til flodmundinger).

I modsætning til almindelige bushbrande kan megabrande som dem, der opstod under Australiens 'Black Summer' 2019-2020, omgive flodmundinger.

Efter Black Summer-brandene målte forskerholdet en hurtig stigning i koncentrationen af ​​næringsstoffer, metaller og pyrogent kulstof (kulstof dannet af brande) i kystnære områder, som kunne påvirke flodmundingsarters adfærd, overlevelse og reproduktion.

"I nogle oplande blev mere end 90 procent af vegetationen brændt, og ilden gik helt ned til vandkanten, hvilket førte til en massiv mængde forurening i form af sediment, metaller og næringsstoffer, der trængte ind i vores vandveje," siger seniorforfatter. Professor Emma Johnston, ekspert i marine økosystemer og vicekansler (forskning) ved University of Sydney.

Forskerne fandt ud af, at materialet fra Black Summer-brandene indeholdt spor af metaller, herunder kobber og zink, og næringsstoffer som nitrogen og fosfor, der sank ned i estuarine-sedimenter.

"Hvis der er en konsekvent udskylning af flodmundingen, vil disse sporstoffer forberede dem til produktivitet. Men hvis vandgennemstrømningen er lav, og udskylningen er minimal, kan de få mikroalger til at yngle eksponentielt, hvilket fører til planktonopblomstringer, der nedbryder iltforsyningen og dræber fisk , med en dominoeffekt på hele økosystemet," sagde professor Johnston.

Brand kulstof

Undersøgelsen afslørede også, hvor meget pyrogent kulstof der blev aflejret i flodmundinger - bushbrandenes visitkort.

"Vi har ikke været bekymrede over pyrogent kulstof i disse farvande før, men nu hvor klimaændringerne øger omfanget og sværhedsgraden af ​​naturbrande rundt om i verden, har vi pludselig brug for at vide, hvilke koncentrationer af pyrogen kulstof der forårsager skade. Det burde være genstand for yderligere undersøgelse," sagde professor Johnston.

Påvirkning og handlinger

Med de nuværende klimafremskrivninger, der tyder på, at megabrande som Black Summer vil forekomme hyppigere i Australien og rundt om i verden, siger forfatterne, at regeringer skal inddrage vores vitale levesteder for flodmundinger i deres brandforebyggelse og forvaltningsplaner.

"I betragtning af, at overdreven tilførsel af næringsstoffer er en af ​​de vigtigste stressfaktorer på flodmundinger, kan ændringerne fundet i vores undersøgelse have alvorlige konsekvenser på grund af dets potentiale til at ændre økologiske og fysisk-kemiske processer," sagde hovedforfatter Thayanne Barros, Ph.D. kandidat fra University of New South Wales.

Blandt de tiltag, forfatterne foreslår, er opretholdelse af naturlige vegetationsbuffere for at forhindre brande i at nå kanten af ​​flodmundinger og økotoksikologiske vurderinger af naturbrands indvirkning på flodmundingsområder.

Forfatterens bekymring over brands indvirkning på vandveje deles af et internationalt forskningskonsortium, som professor Johnston er medlem af. Konsortiets nye papir betegner naturbrande som en af ​​15 nye trusler mod havets biodiversitet.

Om undersøgelsen

Forskerne studerede seks flodmundinger på New South Wales kyst ved mundingen af ​​floderne Hastings; Karuah; Georges; Shoalhaven; Clyde; og Moruya umiddelbart før brandene.

Fru Barros sagde:"Vi var lige blevet færdige med at indsamle prøver til et andet projekt, da brandene startede, så vi så en enestående mulighed for at gennemføre en Før-Efter-Kontrol-Impact-undersøgelse i disse områder. De indledende prøver blev vores "før brandene ' datasæt, og da brandene ophørte, indsamlede vi prøverne til vores 'efter brandene datasæt'."

For at undersøge de potentielle virkninger af bushbrande på flodmundinger besluttede forskerne at fokusere på den bløde sandbund af flodmundingerne, da dette habitat er en vigtig kilde og synke af elementer og spiller en stor rolle i globale biogeokemiske cyklusser og samtidig understøtter høj biodiversitet og produktivitet .

De analyserede sedimenterne for at tjekke for ændringer i næringsstofkoncentrationer, sedimentindhold af silt, metaller og forskellige former for kulstof, herunder pyrogent kulstof (dannet af brande) for direkte at forbinde ændringer i kulstofkoncentration til bushbrandene.

Flodmundinger blev kategoriseret efter procentdelen af ​​oplandets vegetation, der blev brændt, og den brændte zones nærhed til vandvejen.

Undersøgelsen viser, at i de flodmundinger med en stor del af oplandet brændt og et lille mellemrum mellem ilden og vandløbet, er koncentrationen af ​​forskellige former for kulstof, næringsstoffer, metaller og siltindhold steget markant efter brandene. Selvom der ikke blev opdaget væsentlige ændringer i de uforbrændte flodmundinger eller dem, der bibeholdt en bufferzone.

Undersøgelsen var et samarbejde mellem forskere ved University of Sydney, CSIRO, Macquarie University, University of New South Wales. + Udforsk yderligere

CSIRO identificerer planter, der er mest udsatte efter sorte sommer-megabrande