تؤثر حرائق الغابات أيضًا على النظم البيئية المائية

في الحالات المدمرة التي انتشرت في جميع أنحاء العالم في السنوات الأخيرة، أدى ارتفاع درجة حرارة المناخ إلى زيادة في عدد وشدة حرائق الغابات المدمرة.تشير توقعات تغير المناخ إلى أن الأضرار البيئية والاقتصادية الناجمة عن حرائق الغابات سوف تنتشر وتتصاعد في السنوات المقبلة.

وبينما قامت الدراسات بتحليل التأثيرات على الأرض، تشير الأبحاث الجديدة التي أجرتها جامعة كاليفورنيا سان دييغو ومؤسسات أخرى إلى أن النظم البيئية المائية تشهد أيضًا تغيرات سريعة نتيجة لحرائق الغابات.

بقيادة مختبر البروفيسور جوناثان شورين في كلية العلوم البيولوجية، قارن الباحثون كيفية تغير النظم المائية مع مدخلات المواد النباتية المحترقة، بما في ذلك التأثيرات على الشبكات الغذائية.ظهرت نتائجهم في دراستين بحثيتين منشورتين في المجلة بيولوجيا التغيير العالمي.

ومن بين النتائج التي توصل إليها البحث، أظهر العلماء أن النار تحول كيميائيا حطام النباتات وتغير دور النظم البيئية المائية كلاعبين رئيسيين في دورة الكربون.تشير التحولات إلى تغيير جوهري في الطريقة التي تقوم بها هذه الأنظمة المائية بتخزين الكربون ومعالجته وانبعاثه.

تعتبر النتائج مهمة أيضًا نظرًا لأن النظم البيئية المائية تعمل بمثابة أحواض تلتقط تدفقات المياه وتخزن الكربون في رواسبها.

وقال كريس وول، الباحث في مرحلة ما بعد الدكتوراه، وهو عضو في مجموعة شورين والمؤلف الأول لإحدى الدراسات: "إن تأثيرات حرائق الغابات لا تقتصر على الأنظمة الأرضية"."عندما نفكر في تزايد حرائق الغابات، خاصة في الغرب، من المهم أن نتذكر أن المواد المحروقة تتدفق مباشرة إلى الممرات المائية التي تعتبر حيوية للناس والحياة البرية.نحن ندرك الآن أن حرائق الغابات يمكن أن تؤثر بشكل كبير على صحة النظام البيئي، مع ما يترتب على ذلك من آثار على الموارد المائية، مثل طبقات المياه الجوفية والصيد الترفيهي.

ظهرت النتائج من سلسلة من التجارب التي أجريت في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو، وتحمل آثارًا على النظم البيئية المائية في مناطق مثل جبال سييرا نيفادا - حيث تجري مجموعة شورين الأبحاث - ومناطق أخرى.

قال شورين، عضو هيئة التدريس في قسم البيئة: "لقد رأينا تأثير هذه الحرائق الضخمة على مستجمعات المياه، لذلك نحن نعمل في هذه الأنظمة الطبيعية لفهم كيف تعمل المكونات المختلفة لتغير المناخ على تغيير النظم البيئية". والسلوك والتطور.

تميل العديد من النظم الإيكولوجية للبحيرات والبرك التي تعمل بشكل طبيعي إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون أكثر مما تمتصه لأنها تتلقى الكربون في نظامها من مصادر مجاورة.وأظهرت الدراسة الجديدة أن هذه العلاقة يمكن أن تتغير مع زيادة مدخلات المواد المحترقة في حرائق الغابات.ووجدت الدراسة أن الأحواض التي تتلقى مواد محترقة كانت لديها انبعاثات ثاني أكسيد الكربون أقل بشكل عام مقارنة بالمواد غير المحترقة، مما يشير إلى التحول نحو تخزين أكبر للكربون.

"إن المواد النباتية المحروقة تغذي مضخة الكربون البيولوجية في البحيرات، مما يسمح لها بامتصاص المزيد من ثاني أكسيد الكربون₂ قال شورين: “من الجو”."ومع ذلك، فقد تم فقدان هذه القدرة على زيادة تخزين الكربون مع زيادة كمية المواد المحروقة، حيث تظهر المعالجات التي تتلقى أكبر كميات من المواد النباتية المحروقة أعلى نسبة من ثاني أكسيد الكربون₂ التصدير إلى الغلاف الجوي."

وخلص الباحثون في ورقتهم البحثية إلى أن "حرائق الغابات الأكثر تواترا وشدة قد تغير قدرة الأنظمة المائية على تخزين وتحويل وتبادل الكربون مع الغلاف الجوي".ويشيرون إلى أنه في المستقبل، يجب أن تتضمن التنبؤات بتغير المناخ نماذج تكاملية تأخذ في الاعتبار ردود الفعل بين النظم البيئية المائية والبرية من أجل فهم التغيرات في دورة الكربون العالمية بشكل كامل.

أجريت الدراسة على أنظمة الأحواض التجريبية خلال فترة اختبار مدتها 90 يومًا.اختبر الباحثون كميات مختلفة من المواد النباتية المحروقة وغير المحترقة في 10 و31 و59 و89 يومًا.وكجزء من دراستهم، قام الباحثون بتخصيب نباتات المريمية بالنيتروجين حتى يتمكنوا من تتبع حركة المادة الكيميائية من أوراق النبات إلى الشبكة الغذائية وإلى مضيفين مثل العوالق.وقد سمح لهم هذا التصنيف بتتبع المسار الذي تتبعه النباتات الميتة عبر العوالق والأنواع المائية الأخرى وتحديد كيفية اختلاف عملية نقل النيتروجين استجابةً للحرق.

وقال وول: "باستخدام تتبع النيتروجين في المواد النباتية، وجدنا أن كمية أقل من النيتروجين المشتق من النباتات تم دمجها بواسطة العوالق الحيوانية، مما يشير إلى أن الحرق يقلل من نقل النيتروجين إلى الكائنات الحية الأعلى"."وهذا يتفق مع النتائج الأخرى، التي أظهرت أن المعالجات المحروقة تحتوي على تركيزات أقل من ثاني أكسيد الكربون، وزيادة الأوكسجين ومعدلات أعلى من التمثيل الضوئي مقارنة بالمعالجات غير المحترقة."

وقال شورين: "إن الحرق يغير كيمياء الأوراق ويؤثر على دورانها عبر النظم البيئية للمياه العذبة".

ومع تزايد تأثير المادة المحروقة، تغيرت تركيبة سكان الأحواض التجريبية.أظهرت أحواض الاختبار غير المحترقة أنواعًا مميزة للأنظمة المائية مثل العوالق الحيوانية.ومن ناحية أخرى، تحولت البرك التي تحتوي على كميات كبيرة من المواد المحروقة إلى ملاذات للحشرات مثل البعوض.

وأشار الباحثون في تقريرهم إلى أن "هذه التأثيرات تم تغييرها عن طريق معالجة الحرائق"."لقد أدى الحرق إلى زيادة التركيب العنصري والعضوي للمخلفات، مع تأثيرات متتالية على وظيفة النظام البيئي."

مصدر : جامعة كاليفورنيا سان دييغو