Nelaimingų atsitikimų laukiniai potvyniai labiau paveikė dirvožemį nei anksčiau

Our Miss Brooks: Head of the Board / Faculty Cheer Leader / Taking the Rap for Mr. Boynton (Birželis 2019).

Anonim

Mokslininkai ir išteklių valdytojai jau seniai teigia, kad nedideli laukinės gamtos gaisrai ir nustatomi nudegimai yra nekenksmingi dirvožemiui, tačiau tai gali būti neįmanoma, rodo nauji tyrimai.

Remiantis dviem naujais tyrimais, kuriuos atliko Kalifornijos universiteto, Mercedo (UCM) ir Dykumų tyrimų instituto (DRI) komanda, smulkūs nudegimai, kuriuose gaisras greitai juda ir dirvožemio temperatūra neviršija 250oC (482oF), - padaryta žala dirvožemio struktūrą ir organines medžiagas tokiais būdais, kurie nėra iš karto matomi po gaisro.

"Jei turite didelį gaisrą, sudeginate organinę medžiagą iš dirvožemio, o poveikis yra nedelsiant", - sakė mokslų daktaras Teamrat Ghezzehei, pagrindinis šių dviejų studijų tyrėjas ir UCM dirvožemio fizikos profesorius. "Nedideliame ugnyje organinė medžiaga neuždega ir iškart nėra matomo sunaikinimo. Tačiau deginimas silpnina dirvožemio struktūrą ir, nebent vėl grįšite ir atidžiai pažvelk į dirvą, jūs neturėtumėte pastebėti žalos. "

DRI tyrėjas mokslinis aplinkosaugos mokslų daktaras Markusas Berlis domėjosi šio reiškinio ištyrimu apsilankydamas deginamai teritorijai netoli Ely, Nev., 2009 m., Kur jis padarė netikėtą pastabą, kad nustatytas, mažo intensyvumo ugnis dirvožemio struktūros pažeidimai sudegė. Jis ir keletas DRI kolegos atliko tolesnius tyrimus dėl kito kontroliuojamo deginimo rajone ir nustatė, kad dirvožemio struktūra, kuri pasirodė esanti gerai iškart po ugnies, bet pablogėjo per keletą savaičių ir mėnesių. Tada Berli susibūrė su Ghezzehei ir UCM komanda, kurioje dalyvavo magistras Mathew Jian ir docentė Asmeret Asefaw Berhe, doktorantė.

Dirvožemis susideda iš didelių ir mažų mineralinių dalelių (žvyro, smėlio, dumblo ir molio), kurios organinėmis medžiagomis, vandeniu ir kitomis medžiagomis sujungiamos, kad sudarytų agregatus. Kai dirvožemio užpildai susiduria su dideliais gaisrais, organinės medžiagos sudegina, pakeičia dirvožemio fizinę struktūrą ir padidina erozijos riziką deginamosiose vietovėse. Mažo sunkumo deginimo vietose, kuriose organinės medžiagos nebegauna didelių nuostolių, komanda sužinojo, ar dirvožemio struktūra buvo pablogėjusi dėl kito proceso, pavyzdžiui, dėl dirvožemio agregatuose esančio vandens virimo?

Tyrime, paskelbtame " AGU Geophysical Research Letters " 2018 m. Gegužės mėn., UCM-DRI komanda ištyrė šį klausimą, naudodama dirvožemio mėginius iš nesudegusio miško ploto Mariposos apskrityje, Kalifornijoje ir iš nesudegusių krūmynų Clark County, Nev. dirvožemio struktūros gaisrų. Jie šildo dirvožemio agregatus iki temperatūros, kuri 15 minučių trukmės simuliuoja mažo intensyvumo gaisro sąlygas (175oC / 347oF), tada ieškojo pokyčių dirvožemio vidiniame porų slėgyje ir tempiamojo stiprio (jėgos, reikalingos, kad ištrauktų agregatą)

Eksperimento metu jie pastebėjo, kad porų spaudimas dirvožemio agregatuose padidėjo iki viršūnės, kai vanduo buvo virinamas ir išgarintas, tada sumažėjo, kai dirvožemio užpildai susiliejo ir susiliejo garai. Tempiamojo stiprio matavimai parodė, kad drėgnas dirvožemio užpildas per šį procesą buvo susilpnėjęs daugiau nei džiovinant dirvožemio mėginius.

"Mūsų rezultatai rodo, kad šilumos, atsirandančios dėl mažo intensyvumo gaisrų, iš tikrųjų pakanka dirvožemio struktūrai pakenkti ir kad žala yra blogesnė, jei dirvožemis yra drėgnas", - paaiškino Berli. "Tai yra svarbi informacija išteklių valdytojams, nes tai reiškia, kad numatyti nudegimai ir kiti gaisrai, kurie atsiranda per drėgnas metų laikus, gali būti žalingesni dirvožemiui nei gaisrai, kurie atsiranda sausais laikais". Tada tyrimo komanda sužinojo, kokia tai įtaka struktūrinis skilimas buvo ant organinės medžiagos, kuri paprastai apsaugo dirvožemio struktūrą. Organinės medžiagos dirvožemyje daugiausia susideda iš mikrobų ir skilimo augalų audinių ir prisideda prie bendro dirvožemio stabilumo ir vandens išlaikymo.

Antrojo tyrimo, kuris liepos mėn. Pabaigoje buvo paskelbtas Aplinkos mokslų pasienyje, UCM-DRI tyrimo grupė atliko imituotų deginimo eksperimentus, siekiant susilpninti dirvožemio agregatų struktūrą ir išbandyti dirvožemio keitimo kokybę ir kiekį kelių tipų organinių klausimas per 70 dienų laikotarpį.

Jie nustatė, kad dirvožemio šildymas dėl to, kad per kelias savaites ir mėnesius po ugnies atmosferoje išmetamas organinis anglies dioksidas, kaip CO2, vėl nustatė, kad drėgnose dirvožemio vietose buvo aukščiausias skilimo laipsnis. Šis gedimas dėl organinių anglies yra svarbus dėl kelių priežasčių, paaiškino Ghezzehei.

"Organinių medžiagų praradimas iš dirvožemio į atmosferą tiesiogiai prisideda prie klimato kaitos, nes tai išskiriama kaip anglies dioksidas", - sakė Ghezzehei. "Organinės medžiagos, kurios prarandamos dėl gaisrų, taip pat yra svarbiausias dirvožemio mikroorganizmų maistinių medžiagų rezervas, o tai yra klijai, kurie kartu kaupia dirvožemį. Kai prarandate struktūrą, yra daug kitų dalykų, kurie įvyksta. Pavyzdžiui, infiltracija tampa lėtesnė, jūs gaunate daugiau nuotėkio, turite eroziją. "

Nors mokslinių tyrimų grupės rezultatai parodė, kad keli žalingi ugnies poveikiai dirvožemiui, mažos grėsmės gaisrų ir nustatytų nudegimų žinoma naudinga ekosistemoms kitais būdais - perdirbant maistines medžiagas į gruntą ir atsikratyti užaugusių augmenijos. Dar neaišku, ar neigiamas poveikis dirvožemiui, susijęs su šiais neigiamais gaisrais, yra didesnis už teigiamus rezultatus, sako Berly, tačiau komanda tikisi, kad jų tyrimų rezultatai padės informuoti žemės valdytojus, kad jie valdytų laukinius ugnius ir planuotų nustatytus nudegimus.

"Yra nedaug degalų sausose ir pusiau sausose vietose, todėl gaisrai paprastai būna trumpalaikiai ir santykinai žemi, esant maksimaliai temperatūrai", - sakė Ghezzehei. "Skirtingai nuo karštųjų gaisrų ir dėl to, kad daugelyje dienų ir savaičių deginame naujienose, tai atrodo, kad jie yra gerybiniai, ir mes paprastai juos traktuoja kaip tokį. Mūsų darbas rodo, kad smulkūs gaisrai nėra tokie nekenksmingi, kaip gali pasirodyti "

menu
menu