Düşük şiddetli orman yangınları, daha önce inandığından çok toprakları daha fazla etkiler

Anonim

Düşük şiddetli vahşi arazi yangınları ve reçete edilen yanıklar, bilim adamları ve kaynak yöneticileri tarafından topraklara zararsız olduğu uzun süredir varsayılmaktadır, ancak bu yeni araştırmalar için geçerli olmayabilir.

Kaliforniya Üniversitesi'nden bir ekip tarafından iki yeni çalışmaya göre, Merced (UCM) ve Çöl Araştırma Enstitüsü (DRI), düşük şiddetli yanıklar — ateşin hızlı hareket ettiği ve toprak sıcaklığının 250oC'yi (482oF) aşmadığı - hasara neden oluyor Yangının ardından hemen görülmeyen şekillerde toprak yapısına ve organik maddelere.

"Yüksek şiddetli bir ateşiniz olduğunda, organik maddeyi topraktan yakarsınız ve etkisi derhal gerçekleşir, " diyor, iki araştırmadan sorumlu baş araştırmacı ve UCM 'deki Çevre Zemin Fiziği Doçenti Ph.D. Teamrat Ghezzehei. "Düşük şiddetli bir yangında, organik madde yanmaz ve hemen gözle görülebilir bir yıkım yoktur. Fakat yanma, toprak yapısını zayıflatır ve daha sonra tekrar gelmez ve toprağa dikkatlice bakmazsanız, Hasarı fark etmedin. "

DRI araştırmacısı, Çevre Bilimleri Profesörü Doçent Doktor Markus Berli, 2009 yılında Ely, Nev'in yakınlarındaki yakılan bir bölgeyi ziyaret ederken bu fenomeni incelemekle ilgilenmiş ve beklenmedik bir gözlem yaparak düşük şiddetli bir yangın yaptı Yanmış alanda toprak yapısına zarar vermiştir. Kendisi ve DRI'den birkaç meslektaş, bölgedeki başka bir kontrollü yanık üzerine bir takip çalışması yapmış ve bir yangından hemen sonra iyi görünen, ancak haftalar ve aylar boyunca bozulan toprak yapısının bulunduğunu tespit etmiştir. Berli daha sonra Ghezzehei ve lisansüstü öğrenci Mathew Jian ve doktora öğrencisi Asmeret Asefaw Berhe'nin de dahil olduğu UCM'den oluşan bir ekiple çalıştı.

Toprak, organik madde, su ve agrega oluşturmak için diğer malzemelerle birbirine bağlanan büyük ve küçük mineral parçacıklardan (çakıl, kum, silt ve kil) oluşur. Toprak agregatları ciddi yangınlara maruz kaldığında, organik madde yanar, toprağın fiziksel yapısını değiştirir ve yanmış alanlarda erozyon riskini artırır. Organik madde önemli kayıplar yaşamadığı düşük şiddetli yanık alanlarında, toprak toprağında tutulan suyun kaynatılması gibi toprak yapısının başka bir süreç tarafından bozunup bozulmadığını merak ettiler mi?

Mayıs 2018'de AGÜ Jeofizik Araştırma Mektupları'nda yayınlanan bir çalışmada, UCM-DRI ekibi, Mariposa County, Calif.'deki yanmamış orman alanından toprak örneklerini ve Clark County, Nev. Toprak yapısı üzerinde düşük şiddetli yangınların. Toprak agregatlarını, 15 dakikalık bir periyot boyunca düşük şiddetli bir yangının (175oC / 347oF) koşullarını simüle eden sıcaklıklara ısıtdılar, daha sonra toprağın iç gözenek basıncında ve gerilme mukavemetinde (agreganın birbirinden ayrılması için gerekli olan kuvvet) değişiklikler aradılar.).

Deney sırasında, toprak agregatları içindeki gözenek basıncının, su kaynatılıp buharlaştıkça bir zirveye yükseldiğini gözlemlediler, daha sonra toprak agregatlarındaki bağlar kırıldı ve buhar kaçtığında düştü. Çekme mukavemeti ölçümleri, bu işlem sırasında yaş toprak topaklarının daha kuru toprak örneklerinden daha fazla zayıflatıldığını göstermiştir.

Berli, "Sonuçlarımız, düşük şiddetli yangınların ürettiği ısının toprak yapısına zarar vermek için yeterli olduğunu ve topraklar ıslakken hasarın daha kötü olduğunu gösteriyor." “Bu, kaynak yöneticileri için önemli bir bilgidir, çünkü yılın yağışlı dönemlerinde ortaya çıkan reçeteli yanıklar ve diğer yangınların, kuru zamanlarda meydana gelen yangınlardan daha zararlı olabileceğini ima eder.” Ardından, araştırma ekibi bunun etkisinin ne olduğunu merak etti. Yapısal bozulma, organik yapıda, toprak yapısının normal olarak korunduğunu göstermiştir. Toprak organik maddesi öncelikle mikroplardan ve ayrışan bitki dokusundan oluşur ve toprağın genel stabilitesine ve su tutma kapasitesine katkıda bulunur.

Temmuz ayının sonlarında Çevre Bilimlerinde Frontiers'de yayınlanan ikinci bir çalışmada, UCM-DRI araştırma ekibi toprak agregalarının yapısını zayıflatmak için simüle yanık deneyleri gerçekleştirdi ve çeşitli organik türlerin kalitesi ve miktarındaki değişiklikler için toprakları test etti. 70 günlük bir dönem boyunca.

Toprakların ısıtılmasının, yangından haftalar ve aylar sonra organik karbonun atmosfere CO2 olarak salınmasına yol açtığını ve yine en yüksek bozunma seviyelerinin nemli topraklarda meydana geldiğini bulmuşlardır. Ghezzehei, bu organik karbon kaybı birkaç nedenden dolayı önemli olduğunu açıkladı.

Ghezzehei, "Topraktan atmosfere organik madde kaybı, iklim değişikliğine doğrudan katkıda bulunur, çünkü karbon CO2 olarak salınır, " dedi. "Ateşten dolayı kaybolan organik madde de toprak mikroorganizmaları için besinlerin en önemli rezervidir ve toprağı bir arada tutan yapıştırıcıdır. Yapıyı kaybettiğinizde, başka birçok şey gerçekleşir. Örneğin sızma daha yavaş olur, daha fazla akış elde edersiniz, erozyonunuz var. "

Araştırma ekibinin bulguları, topraklarda yangının çeşitli zararlı etkilerini göstermesine rağmen, düşük şiddetli orman yangınları ve reçete edilen yanıkların, ekosistemleri başka yollarla değerlendirdiği bilinmektedir - örneğin, besinleri toprağa geri dönüştürmek ve aşırı gelişmiş bitki örtüsünden kurtulmak gibi. Berli, bu düşük şiddetli yangınlarla bağlantılı toprak üzerindeki olumsuz etkilerin pozitiflere üstünlük sağlayıp sağlamayacağını henüz açık değil, ancak ekip, araştırma sonuçlarının arazi yangınlarını yönetirken ve yangınları planladıklarında arazi yöneticilerini bilgilendirmeye yardımcı olacağını umuyor.

Ghezzehei, "kurak ve yarı kurak alanlarda çok az yakıt var ve bu nedenle yangınlar kısa ömürlü ve en yüksek sıcaklıkta nispeten düşük olma eğilimindedir." Dedi. "Sıcak yangınların aksine, haberlerde gördüğümüz günler ve haftalar boyunca yanıyor, bunlar iyi huylu gibi görünüyor ve genellikle onlara öyle davranıyoruz. Çalışmalarımız, düşük şiddetli yangınların göründükleri kadar zararsız olmadığını gösteriyor.."

menu
menu