山火事は水生生態系にも影響を与える

近年、世界中で壊滅的な被害が発生していますが、気候温暖化により、破壊的な山火事の数とその深刻さが増加しています。気候変動の予測では、山火事による環境的および経済的被害が今後数年間で拡大し、拡大することが示されています。

研究では陸上への影響が分析されているが、カリフォルニア大学サンディエゴ校やその他の機関による新たな研究では、山火事の影響で水生生態系も急速な変化を遂げていることが示されている。

生物科学部のジョナサン・シュリン教授の研究室が主導する研究者らは、食物網への影響を含め、焼けた植物物質の投入によって水系がどのように変化するかを比較した。彼らの結果は、ジャーナルに掲載された 2 つの研究研究で紹介されています。 地球変動生物学.

研究から明らかになった発見の中で、科学者たちは、火災が植物の破片を化学的に変化させ、炭素循環の主要な役割を果たす水生生態系の役割を変えることを示しています。この変化は、これらの水生システムが炭素を貯蔵、処理、排出する方法の根本的な変化を示しています。

水生生態系は水の流れを捕らえ、堆積物に炭素を蓄えるシンクとして機能するため、この発見はまた重要である。

「山火事の影響は地上システムに限定されません」と、Shurin のグループのメンバーで研究の 1 つの筆頭著者である博士研究員 Chris Wall 氏は述べています。「特に西部で山火事が増加していることを考えるとき、燃えた物質が人々と野生動物にとって不可欠な水路に直接流れ込んでいることを覚えておくことが重要です。私たちは現在、山火事が帯水層や娯楽漁業などの水資源に影響を及ぼし、生態系の健全性に大きな影響を与える可能性があることを認識しています。」

この発見は、カリフォルニア大学サンディエゴ校で行われた一連の実験から明らかになったもので、シュリン氏のグループが研究を行っているシエラネバダ山脈やその他の地域の水生生態系に影響を与えるものである。

「私たちはこれらの大規模な火災が流域に与えた影響を目の当たりにしてきたので、気候変動のさまざまな要素が生態系にどのような変化をもたらしているかを理解するために、これらの自然システムに取り組んでいます」と生態学部の教員であるシュリン氏は述べた。 、行動と進化。

正常に機能している湖や池の生態系の多くは、近隣の発生源から二酸化炭素をシステム内に受け入れているため、吸収する二酸化炭素よりも多くの二酸化炭素を排出する傾向があります。新しい研究では、山火事で燃えた物質の投入量が増加すると、この関係が変化する可能性があることが示されました。この研究では、燃焼した物質を受け入れる池は未燃の物質と比較して全体的に二酸化炭素の排出量が少ないことが判明し、より多くの炭素貯留に向けて移行していることを示しています。

「植物の燃焼物は湖の生物学的炭素ポンプに燃料を供給し、湖がより多くの二酸化炭素を吸収できるようにします。₂ 大気からです」とシュリンは言いました。「しかし、この炭素貯蔵量を増加させる能力は、燃焼物質の量が増加するにつれて失われ、植物の燃焼物質を大量に摂取する処理では最高の CO2 が示されました。₂ 大気圏に輸出する。」

「より頻繁で激しい山火事は、炭素を貯蔵し、変換し、大気と交換する水生システムの能力を変化させる可能性がある」と研究者らは論文で結論づけている。彼らは、将来的には、地球規模の炭素循環の変化を完全に理解するために、水生生態系と陸上生態系の間のフィードバックを考慮した統合モデルを気候変動の予測に含めるべきであると指摘しています。

この研究は、90 日間のテスト期間にわたって実験池システムで実施されました。研究者らは、10日、31日、59日、89日の時点で、さまざまな量の燃えた植物と燃えていない植物をテストしました。研究の一環として、研究者らはセージ植物に窒素を施肥し、植物の葉から食物網やプランクトンなどの宿主への化学物質の移動を追跡できるようにした。このラベル付けにより、死んだ植物がプランクトンや他の水生種を通過する経路を追跡し、この窒素の移動が燃焼に応じてどのように異なるかを判断することができました。

「植物材料に窒素トレーサーを使用することにより、燃焼された植物由来の窒素が動物プランクトンに取り込まれる量が減少していることがわかりました。これは、燃焼によって高等生物への窒素の移動が減少したことを示しています」とウォール教授は述べた。「これは、未焼成処理と比較して、焼成処理の方が二酸化炭素濃度が低く、酸素化が大きく、光合成速度が高いことを示す他の調査結果と一致しました。」

「燃やすと葉の化学的性質が変化し、それが淡水生態系における葉の循環に影響を及ぼします」とシュリン氏は言う。

焼け焦げた物質の影響が高まるにつれて、実験池の住民の構成は変化した。焼けていない試験池には、動物プランクトンなどの水生系に特徴的な種が展示されていました。一方、大量の燃えた物質が溜まった池は、蚊などの昆虫の天国に変わりました。

研究者らは報告書の中で、「これらの衝撃は火災処理によって変化した」と述べている。「燃焼によりデトリタスの元素および有機組成が増加し、生態系機能に連鎖的な影響を及ぼしました。」

ソース ： UCSD