Forskere sporer bevægelser af forkullet detritus spredt fra Goleta Beach efter 2018-affaldsstrømmen i Californien

Den katastrofale affaldsstrøm, der påvirkede Montecito, Californien, i begyndelsen af ​​januar 2018, var resultatet af en sjælden sammenstrømning af alvorlige begivenheder. Thomas-branden havde raset i ugevis i Ventura og Santa Barbara amter, og en usædvanlig stærk vinterstorm dumpede en halv tomme regn på fem minutter på de nyligt forkullede bakker over forstadsenklaven. Med den hårde vegetation, der holder bjergskråningerne på plads, brændt af af ilden, brølede tonsvis af vand, silt, brændt plantemateriale og sten ned ad skråningerne og opslugte samfundet nedenfor, hvilket forårsagede massive skader og døde 23 beboere.

Da samfundet gravede sig ud af mudderet i kølvandet på katastrofen, stod Santa Barbara Countys oversvømmelseskontrolembedsmænd over for et stort problem:hvad de skal gøre med gyllen af ​​silt og andet affald, der havde oversvømmet åer, tilstoppede oplande og begravede hjem . En løsning:Tag det til Goleta Beach til bortskaffelse, hvilket de gjorde senere på måneden i løbet af flere uger.

"De forsøgte at arbejde sammen med Moder Natur for at få affaldsmaterialet spredt," huskede Heili Lowman, på det tidspunkt en kandidatstuderende forsker tilknyttet Santa Barbara Coastal Long Term Ecological Research-programmet, under vejledning af UC Santa Barbara-økologen John Melack . Vintertid til forår er den periode med mest nedbør i området, forklarede hun, med bølger og storme, der rammer kysten og regn, der fylder åer, der løber ud i havet, hvilket kan øge spredningen af ​​materialet offshore.

For Lowman og hendes kolleger – som kunne se amtets fremskridt på Goleta Beach fra Marine Science Institute på campus – gav situationen sig til en undersøgelse, der udforskede, hvor langt affaldet fra nøddeponeringen faktisk ville rejse. Ville det skylle op et andet sted langs kysten, eller ville det bevæge sig ud i det åbne hav? Ville det ophobes i et havhabitat, hvor det kan forårsage økologiske påvirkninger? De gennemførte en undersøgelse i samarbejde med forskere fra University of Florida og Université du Québec à Montréal. Resultaterne af deres undersøgelse vises i tidsskriftet Science of the Total Environment.

Sporing af jordbaseret affald

"Den høje biodiversitet ved Santa Barbara-kysten skyldes den rige og produktive mosaik af nærkystens marine habitater, der omfatter tangskove, sandstrande, surfzoner, stenede rev, surf- og ålegræssenge og bløde benthos, alt sammen tæt forbundet i rummet." sagde UCSB kysthavøkolog Jenifer Dugan. "Det betyder, at selv i et lille område af kysten kan påvirkningerne af bortskaffelse af affald potentielt påvirke flere marine habitater og deres biodiversitet. I lyset af dette er det at øge vores forståelse af skæbnen for denne type materiale og dets bortskaffelse en meget vigtigt skridt i at bevare disse marine habitater og deres biodiversitet, når vi reagerer på klimaændringer og sandsynligheden for fremtidige alvorlige begivenheder her og andre steder."

For at få en fornemmelse af, hvor affaldet fra affaldsstrømmen var blevet af, efter at det blev dumpet på Goleta Beach, indsamlede forskerne prøver fra stranden og fra Goleta Bay. De prøvede også havbunden i kystnære zone syd for Goleta Slough og langs et tværsnit, der strækker sig mod vest. For at afgøre, om sedimentet var fra en terrestrisk kilde, såsom affaldsstrømmen, ledte de især efter trækul og forbindelser, der indikerer brændt materiale og jordbaseret plantemateriale. Ved at bruge prøver indsamlet i nærheden af ​​sloughen, som dræner åer, der ikke var påvirket af Thomas-branden, var forskerne i stand til at sammenligne sedimenter for et klart "kulsignal", der var det klare tegn på det materiale, der brændte i ilden.

"Den gode nyhed er, at vi fandt ud af, at affaldsmaterialet så ud til at være stort set fjernet fra stranden," sagde Lowman, som nu afslutter postdoktoralt arbejde ved University of Nevada, Reno. "Og vi opfangede det virkelig ikke på de andre tidevandsområder, som vi prøvede gennem tiden.

"Although the debris material was not detected in the shallow core samples on Goleta beach, it may have been buried by the large amounts of sand that moves from west to east along the beaches of the region," Dugan added.

In the nearshore cores, however, the charcoal signal was strong, a sign that the debris hadn't traveled very far from the beach.

"We can say with a high degree of certainty that the charcoal was basically sticking around in the marine sediment," Lowman said. The nearshore zones in the Santa Barbara Channel are also home to diverse kelp forest communities that host fish, crustaceans and the occasional marine mammal and bird. The debris detected in shallower waters showed a fair amount of degradation, thanks to wave action, but some of the material in deeper waters were somewhat fresher. This is what scientists would expect from organic debris that had not been acted upon by microbes and degraded by the normal downstream travel, but rather transported rapidly from the mountains, then scooped up and placed directly into the ocean.

"This implies that a huge influx of organic matter from the terrestrial environment into the marine environment occurred in one big pulse," Lowman said. "We saw evidence of fresh terrestrial material at water depths of around 20 meters."

They did not assess the effects this debris may have had on the nearshore marine environment, Lowman added; this study was mainly to see if and how far the debris traveled.

"Goleta Bay supports eelgrass beds that are highly sensitive to sedimentation and an abundant community of subtidal benthic infauna," Dugan said. "Some of the sandy beaches lining the bay are among the richest known in the world and surfgrass beds can thrive in the rocky parts of the shoreline." The bay historically supported a large kelp forest that stretched from Campus Point to past the Goleta pier. That kelp forest had an unusual growth form that allowed it to flourish on the sandy benthos of the bay, Dugan added.

Given the increasing likelihood of severe weather events—the Thomas Fire was then the largest in California's history, but has been dwarfed by seven wildfires since—it may not be the last time burned organic material from the mountains is transported to the ocean. Knowing the impacts these pulses of organic matter have on the nearshore community is important, according to the researchers.

"This study was to explore whether or not the debris material stuck around, and to motivate additional studies on the impact of this influx of material from the terrestrial environment into the marine environment," Lowman said. "Now that we actually know that it's here, we need to better study its impacts because it's not being dispersed as far as we thought it might be." + Udforsk yderligere

A beachy buffet:Researchers find that beach hoppers can constitute a significant portion of island fox diet