Ogromni, dugotrajni šumski požari koji su postali sve češći poslednjih godina mogu izazvati promene u hemiji zemljišta koje utiču na kontaminaciju vode, kvalitet vazduha i rast biljaka. Ali ove promene se slabo prate i retko utiču na napore za oporavak nakon požara ili procenu rizika, prema preglednoj studiji objavljenoj 14. maja u časopisu Nature Reviews Earth & Environment.
Studija, koju su vodili naučnici Univerziteta Stanford i Državnog univerziteta Kolorado, otkrila je da su potrebne bolje tehnike za praćenje promena u tlu i okolnim ekosistemima. Ovo pojačano praćenje moglo bi doneti odluke o tome kako tretirati vodu za piće iz spaljenih područja, podržati pošumljavanje i zaštititi radnike od toksina tokom čišćenja, obnove ili revegetacije.
„U našoj studiji povezujemo organsku i neorgansku hemiju zajedno, dok će mnoga istraživanja požara obično razmatrati samo jednu predmetnu oblast“, rekla je biogeohemičar tla Klaudija Avila, koja je zajedno sa dr Alandrom Lopez vodila studiju. ’22, dok su oba istraživača bili postdoktorski naučnici u laboratoriji profesora Skota Fendorfa na Školi održivosti Stanford Doerr.
„Bolje razumevanje molekularnih mehanizama u tlu može pomoći da se objasni, na primer, zašto je voda za piće iz sliva pogođenog šumskim požarom odjednom toksičnija, ili zašto se šuma ne vraća“, rekao je hemičar tla sa Univerziteta Kolorado Tomas Borh. , viši autor studije.
Pregled naglašava dokaze iz nedavnih studija koje sugerišu da šumski požari mogu osloboditi više ugljen-dioksida koji zagrijava planetu u atmosferu nego što se očekivalo. Ostaci spaljenog drveta i drugih organskih materijala nalik uglju, poznati kao crni ugljenik, možda neće dugo zadržati ugljen-dioksid, kao što su se naučnici nadali.
„Ugljenik koji je prošao kroz šumske požare i postao crni ugljenik se zapravo može lakše pretvoriti u ugljen-dioksid pomoću mikroba nego što se ranije mislilo“, rekao je Fendorf, profesor Terija Hafingtona na Stanfordu.
„Iz klimatske perspektive, još uvek slabo razumemo koliko ugljenika koji ostane nakon požara ima potencijal da se transformiše u gasove staklene bašte, kao što je ugljen-dioksid“, rekao je Borh, koji je radio u Fendorfovoj laboratoriji kao postdoktorski saradnik pre 20 godina.
Šumski požari mogu imati mnogo koristi za ekosisteme, napominju autori. Neki požari mogu povećati azot u zemljištu i povećati rastvorljivost u vodi organskog ugljenika u zemljištu, na primer, postavljajući teren za ponovni rast. Međutim, oporavak zavisi od prisustva drugih hemikalija. Na primer, određene vrste organskih molekula koje se formiraju u zemljištu tokom požara su potrebne da bi mnoga semena proklijala.
Ako lokalna hemija zemljišta i uslovi požara ne proizvode dovoljno ovih molekula, zvanih karikini, revegetacija može biti zakržljala.
Druga istraživanja uključena u novi pregled pokazala su da šumski požari mogu udvostručiti koncentraciju u zemljištu grupe toksičnih hemikalija poznatih kao policiklični aromatični ugljovodonici, koji mogu izazvati hemijske reakcije koje inhibiraju revegetaciju. Ovi efekti na molekularnoj skali mogli bi dobro da objasne misteriju ogromnih područja na kojima se drveće bori da se ponovo uspostavi nakon šumskih požara u Stenovitim planinama, rekao je Borč.
Požari takođe mogu da promene hemijska svojstva neorganskih materijala kao što su metali u zemljištu. Vatra može pretvoriti metale u opasne oblike koji se lako kreću kroz okolinu, završavajući u vazduhu ili obližnjoj vodi, objasnili su autori, pozivajući se na Fendorf i Lopezovo nedavno istraživanje.
Naučnici su dokumentovali visoke nivoe opasnog oblika metalnog hroma na mestima požara koji su rezultat toplotne transformacije prirodnih, benignih oblika hroma. Na mestima gde su izuzetno vrući, dugotrajni požari kuvali zemljište do visokih temperatura tokom dužeg perioda, hrom se zadržao mnogo meseci do sledeće velike kiše.
Druga istraživanja o hromu pokazuju da nakon požara nižeg intenziteta, ostaci biljnog i životinjskog tkiva u zemljištu mogu dozvoliti da se toksični oblik hroma vrati u inertni oblik. Uzeto zajedno, ove studije ilustruju širu stvarnost da uticaj šumskih požara na hemiju zemljišta zavisi od složene prirode požara i pejzaža, uključujući trajanje požara i temperaturu.
Širi nadzor i modeliranje mogli bi da daju informacije o strategijama za zaštitu života, imovine i prirodnih resursa, kao i odlukama o upravljanju divljim životinjama. Avila nudi primer kako bi ovaj pristup informisanom upravljanju mogao pomoći u sprečavanju ispiranja metala u zalihe vode za piće.
„Identifikovanjem područja koje ima visok potencijal za, recimo, oslobađanje hroma, možemo pozvati na propisane opekotine nižeg intenziteta i smanjiti potencijal za požare visokog intenziteta koji oslobađaju toksine“, rekao je Avila, koji je sada asistent. profesor nauka o životnoj sredini i okeanu na Univerzitetu u San Dijegu.
„Ako možemo da shvatimo složenost isprepletenih procesa koji se dešavaju i na organskoj i na neorganskoj strani, onda nam to pomaže da predvidimo ishode za različite požare, pejzaže i geološke uslove“, rekao je Fendorf.
