Undersøgelse undersøger virkningerne af øget røg på californiske søer

Hele 70 % af Californien var dækket af skovbrandsrøg i dele af 2020 og 2021, ifølge en undersøgelse fra University of California, Davis. Undersøgelsen, offentliggjort i tidsskriftet Communications:Earth &Environment , kombinerede søbaserede sensorer med satellitbilleder for at finde ud af, at det maksimale røgdækning er steget med omkring 116.000 kvadratkilometer siden 2006.

Undersøgelsen målte søens reaktion på brandrøg i 2018, 2020 og 2021 - de tre største brandsæsoner, der er registreret i Californien. Det fandt ud af, at søerne i gennemsnit var udsat for 33 dage med høj tæthed mellem juli og oktober, hvor august og september havde det højeste antal røgdage.

Omfanget af naturbrande i Californien er femdoblet siden 1970'erne, bemærker undersøgelsen. Alligevel er lidt kendt om røgens indvirkning på søens økosystemer.

"Vi ser på et scenarie, hvor røg i de næste 100 år eller længere vil være en del af landskabet," sagde seniorforfatter Steven Sadro, en UC Davis limnolog og lektor i afdelingen for miljøvidenskab og politik. "Hvad betyder det for grundlæggende økologi? Hvad er implikationerne af disse ændringer? Det er de store spørgsmål, vi fokuserer på i akvatiske systemer."

Videnskab og serendipity

At besvare disse spørgsmål kræver en smule serendipity. Videnskabelig instrumentering skal være til stede i søer, når og hvor der opstår skovbrandrøg for at måle effekter.

Da røgen lagde sig over staten i løbet af de tre hovedundersøgelsesår, noterede videnskabelige sensorer i 10 søer ændringerne.

Søerne spændte over en gradient af californiske landskaber, fra kolde bjergsøer til skumle varmere vand. De strakte sig fra Castle Lake i Klamath-bjergene til Lake Tahoe og Emerald Lake i det sydlige Sierra Nevada, Clear Lake i Coast Range og et sted i Sacramento-San Joaquin River Delta.

"Vi målte ting som temperatur, lys og ilt i vandet," sagde hovedforfatter Adrianne Smits, en forsker i UC Davis Environmental Science and Policy Department. "Dette er alle komponenter i søens produktivitet og sundhed. Vi var interesserede i, hvordan disse ting ændrer sig under røgfyldte forhold."

Forskerne antog, at røg og aske ville "dæmpe lyset", hvilket påvirker hastigheden af ​​fotosyntese og respiration af søens planter og akvatiske liv - grundlaget for sunde søøkosystemer.

Ændret af røg

Undersøgelsen bekræftede, at røg fra skovbrande ændrer lys, vandtemperatur og ilt i søer - de grundlæggende drivkræfter for søens funktion og sundhed - men disse ændringer er lige så variable som de unikke søer, der er undersøgt.

Smits sagde, at der ikke er noget svar på, hvordan skovbrandrøg påvirker søer ud over "Det afhænger af." Søstørrelse, dybde, røgdækning, næringsstofniveauer og mere dikterer, hvordan en sø reagerer på ændringerne. Men søer ændrer sig.

"Vi ser ændringer - ofte fald - i fotosyntese og respirationshastigheder, der driver næsten alt andet," sagde Smits. "Fødevæv, algevækst, evnen til at udsende eller binde kulstof - de er afhængige af disse hastigheder. De er alle relaterede, og de bliver alle ændret af røg."

Dette peger på behovet for mere forskning for at forstå, hvordan omfanget, omfanget og intensiteten af ​​nyere og fremtidige naturbrande påvirker søens økosystemer.

"Vi er nødt til at omformulere, hvordan vi tænker på naturbrandrøg - som et sæsonbestemt vejrfænomen og ikke bare en 'begivenhed', der sker og forsvinder," sagde Smits. "Vi tænker på det for vores sundhed, men vi bør også tænke på det for økosystemernes sundhed."

Medforfattende institutioner omfatter UC Davis Tahoe Environmental Research Center; UC Davis land-, luft- og vandressourcer; University of Nevada-Reno; og Universidad Nacional del Sur i Argentina.

Flere oplysninger: Skogbrandrøg reducerer søens økosystems metaboliske hastigheder ulige på tværs af en trofisk gradient, Communications Earth &Environment (2024). DOI:10.1038/s43247-024-01404-9

Journaloplysninger: Kommunikation Jord og miljø

Leveret af UC Davis