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Un mundo diminuto y vibrante prospera a lo largo del fondo rocoso de la mayoría de los arroyos.A medida que la luz del sol se filtra a través del agua, ninfas efímeras, no más grandes que una uña, se adhieren a los adoquines cubiertos de algas.Sus piezas bucales en forma de cepillo raspan la capa verdosa, dejando rastros tenues mientras se alimentan.Seis patas delgadas los anclan contra la corriente, mientras que las branquias plumosas se agitan suavemente, extrayendo oxígeno del agua que fluye.
Esta escena es común en arroyos y arroyos en buen estado que fluyen a través de áreas pobladas.Pero cuando los incendios forestales arrasan, los materiales tóxicos que quedan pueden devastar este ecosistema.
Cuando piensas en incendios forestales urbanos, es posible que te imagines árboles y casas carbonizadas.Pero debajo de la superficie de los arroyos cercanos, los incendios también pueden causar una agitación silenciosa, que afecta a las poblaciones de criaturas que son indicadores importantes de la salud del agua.
Los incendios forestales son un parte natural de muchos ecosistemas.Rejuvenecen los paisajes limpiando la maleza muerta y liberando nutrientes de la vegetación y los suelos.
Sin embargo, cuando los incendios pasan de la naturaleza a los vecindarios, se encuentran con un conjunto de combustibles drásticamente diferente.Las conflagraciones urbanas consumen una mezcla de materiales sintéticos y naturales, incluidos hogares, vehículos, productos electrónicos y productos químicos domésticos.Esto crea un conjunto único de problemas eso puede tener consecuencias de gran alcance para las vías fluviales y las criaturas que las habitan.
Como un ingeniero ambiental, estudio cómo las acciones humanas en la tierra afectan la química y la ecología de los sistemas de agua superficiales, incluido un grupo importante de habitantes de los arroyos: macroinvertebrados bentónicos.Estas diminutas criaturas, que incluyen efímeras, moscas de piedra y moscas caddis, no sólo son fuentes de alimento para los peces y otros seres vivos de los arroyos, sino que también sirven como monitores naturales de la calidad del agua.
El Camp Fire de 2018 fue una llamada de atención
En noviembre de 2018, el fuego de campamento Devastó la ciudad de Paradise, California, destruyendo más de 18.000 viviendas y otras estructuras.Después de este trágico suceso, mis colegas y yo examinó los efectos de los incendios urbanos a gran escala sobre la química de las cuencas hidrográficas cercanas.
Los resultados fueron alarmantes: Concentraciones de metales en las cuencas afectadas aumentó dramáticamente: hasta doscientas veces en comparación con los niveles previos al incendio.Las concentraciones de estos metales excedieron Criterios agudos de hábitat acuático de la EPA, niveles recomendados que indican cuando un metal ha alcanzado el umbral de “tóxico” para los organismos en el agua.
Estos niveles elevados de metales pueden representar riesgos tanto para los ecosistemas como para la salud humana.
Para los humanos, las cuencas contaminadas pueden comprometer las fuentes de agua potable al requerir un tratamiento exhaustivo del agua o incluso hacer que algunos suministros de agua queden temporalmente inutilizables.
La vida silvestre, particularmente las especies acuáticas sensibles como los peces y los anfibios, enfrentan amenazas inmediatas debido a estos contaminantes.Los metales tóxicos pueden alterar sus ciclos reproductivos, perjudicar el crecimiento y desestabilizar los ecosistemas.Pequeños macroinvertebrados bentónicos proporcionan advertencias tempranas del daño.
Testigos silenciosos:Macroinvertebrados bentónicos
En sus etapas larvales, los macroinvertebrados bentónicos viven en el bentos, o fondo, del arroyo, donde están constantemente expuestos al agua, lo que los hace sensibles a los cambios en la química del arroyo.
Los entusiastas de la pesca con mosca podrían reconocer a estas criaturas como la inspiración para las moscas que atan.Son alimento para otras formas de vida acuática, pero su presencia, diversidad y abundancia también brindan información sobre eventos de contaminación a corto plazo y cambios ambientales a largo plazo que las pruebas químicas por sí solas podrían pasar por alto.
Muchas especies tienen ciclos de vida cortos, lo que permite a los científicos observar cambios rápidamente.Las diferentes especies también tienen diferentes tolerancias a la contaminación, lo que proporciona una imagen matizada de la calidad del agua.
Marshall Fire alteró dramáticamente la calidad del agua
Justo cuando estábamos terminando nuestro análisis de las muestras de Camp Fire, el 1 de diciembre de 2015.30, 2021, el Fuego mariscal comunidades devastadas en mi estado natal de Colorado, destruyendo más de 1,000 hogares en el condado de Boulder Cuenca de Coal Creek.
Durante los dos años posteriores al incendio, trabajé con un equipo de la Universidad de Colorado Boulder para monitorear la química del agua, las poblaciones de macroinvertebrados bentónicos y las algas en Coal Creek.Descubrimos que el escurrimiento de los escombros del incendio alterado dramáticamente tanto la calidad del agua como el equilibrio ecológico en los sitios afectados por incendios.
Nuestros hallazgos mostraron niveles persistentemente elevados de metales tóxicos y disminuciones en especies acuáticas sensibles, lo que indica riesgos potenciales a largo plazo para las actividades humanas, como la pesca y el riego.También demostraron que la recuperación probablemente llevaría muchos años.
Los incendios forestales urbanos crean un cóctel tóxico para los arroyos
Al igual que después del incendio Camp, en los sitios urbanos afectados por el incendio del condado de Boulder, observamos concentraciones elevadas de nutrientes y metales, incluidos cobre, níquel, plomo y zinc.Al medir las aguas pluviales, pudimos demostrar que estos contaminantes eran transportados por sistemas de drenaje de concreto que rápidamente canalizaban el agua hacia el arroyo.Observamos 84 casos en los que las concentraciones de metales excedieron Límites de los criterios de vida acuática de la EPA en el primer año.
También medimos cambios significativos en los tipos y números de macroinvertebrados bentónicos presentes.Uno de los hallazgos más sorprendentes fue el impacto en los consumidores de algas. moscas efímeras, que son particularmente sensibles a los cambios en la calidad del agua.
En el tramo urbano quemado del arroyo observamos un fenómeno interesante:abundante crecimiento de algas, pero menos efímeras que se alimentan de algas.Esto sugiere que la escorrentía de los incendios está teniendo un doble efecto en el ecosistema del arroyo:Es probable que los nutrientes de la vegetación quemada estimulen el crecimiento de algas, mientras que los metales tóxicos de los escombros del incendio urbano parecen estar afectando negativamente a organismos sensibles como las moscas efímeras.
Las algas, aunque abundantes, pueden estar acumulando metales tóxicos en el agua.Cuando otros organismos consumen estas algas, potencialmente también podrían ingerir estos metales.Este proceso, conocido como bioacumulación, puede conducir a concentraciones crecientes de materiales tóxicos que ascienden en la cadena alimentaria.
¿Qué significa la evidencia?
Es importante señalar que todavía se están estudiando todos los impactos de los incendios forestales urbanos en la vida de los arroyos.Todavía no podemos decir definitivamente si el número de organismos es bajo porque están muriendo o si están experimentando efectos más sutiles, como una reproducción reducida.Sin embargo, la disminución de las poblaciones de efímeras es un indicador preocupante del estrés del ecosistema.
Para los humanos, las implicaciones tienen matices.Si bien Coal Creek no es una fuente de agua potable, se utiliza para riego y recreación.El agua contaminada con metales podría acumularse en los sedimentos de las corrientes y continúan afectando a los organismos sensibles a largo plazo.
La salud general del arroyo también afecta su capacidad para filtrar el agua y sustentar la biodiversidad.
Proteger los arroyos y sus ecosistemas
La historia que cuentan estos arroyos y sus diminutos habitantes es clara:Los incendios forestales urbanos representan una grave amenaza para la calidad del agua y la vida acuática.Para proteger los arroyos, las comunidades deben reducir el riesgo de incendio y la escorrentía posterior. Mejorar la planificación urbana, la gestión de las aguas pluviales y el seguimiento de las cuencas pueden ayudar a salvaguardar los recursos hídricos.
La salud de los arroyos afecta la salud de las comunidades.Todos pueden beneficiarse al escuchar la advertencia de las moscas efímeras.