https://ecodaily.org/global-news/wildfires-also-impact-aquatic-ecosystems/
- |
В последние годы разрушительные случаи, разбросанные по всему земному шару, потепление климата привели к увеличению количества и серьезности разрушительных лесных пожаров.Прогнозы изменения климата показывают, что экологический и экономический ущерб от лесных пожаров будет распространяться и возрастать в предстоящие годы.
В то время как исследования анализировали воздействие на землю, новые исследования Калифорнийского университета в Сан-Диего и других учреждений показывают, что водные экосистемы также претерпевают быстрые изменения в результате лесных пожаров.
Под руководством лаборатории профессора Школы биологических наук Джонатана Шурина исследователи сравнили, как изменяются водные системы в результате попадания сгоревших растительных веществ, включая воздействие на пищевые сети.Их результаты представлены в двух исследованиях, опубликованных в журнале. Биология глобальных изменений.
Среди результатов исследования ученые показывают, что огонь химически трансформирует растительные остатки и меняет роль водных экосистем как ключевых игроков в углеродном цикле.Эти сдвиги указывают на фундаментальные изменения в том, как эти водные системы хранят, перерабатывают и выделяют углерод.
Полученные данные также важны, поскольку водные экосистемы служат поглотителями, которые улавливают потоки воды и сохраняют углерод в своих отложениях.
«Последствия лесных пожаров не ограничиваются наземными системами», — сказал постдокторант Крис Уолл, член группы Шурина и первый автор одного из исследований.«Когда мы думаем об увеличении лесных пожаров, особенно на Западе, важно помнить, что сгоревшие материалы попадают непосредственно в водные пути, которые жизненно важны для людей и дикой природы.Сейчас мы понимаем, что лесные пожары могут сильно повлиять на здоровье экосистемы, что будет иметь последствия для водных ресурсов, таких как водоносные горизонты и любительское рыболовство».
Результаты были получены в результате серии экспериментов, проведенных в Калифорнийском университете в Сан-Диего, и имеют значение для водных экосистем в таких районах, как горы Сьерра-Невада, где группа Шурина проводит исследования, и других регионах.
«Мы видели, какое влияние эти огромные пожары оказали на водоразделы, поэтому мы работаем в этих природных системах, чтобы понять, как различные компоненты изменения климата изменяют экосистемы», — сказал Шурин, преподаватель кафедры экологии. , Поведение и эволюция.
Многие нормально функционирующие экосистемы озер и прудов имеют тенденцию выделять больше углекислого газа, чем поглощают, поскольку они получают углерод в свою систему из соседних источников.Новое исследование показало, что эта взаимосвязь может измениться с увеличением количества сгоревших материалов при лесных пожарах.Исследование показало, что пруды, в которых размещались сожженные материалы, в целом имели меньшие выбросы углекислого газа по сравнению с несгоревшими материалами, что указывает на сдвиг в сторону большего накопления углерода.
«Сожженные растения питают биологический углеродный насос озер, позволяя им поглощать больше CO.2 из атмосферы», — сказал Шурин.«Однако эта способность к увеличению хранения углерода была потеряна по мере увеличения количества сожженного материала, при этом при обработке получали наибольшее количество сожженного растительного материала с самым высоким содержанием CO.2 экспорт в атмосферу».
«Более частые и интенсивные лесные пожары могут изменить способность водных систем хранить, преобразовывать и обменивать углерод с атмосферой», — заключают исследователи в статье.Они отмечают, что в будущем прогнозы изменения климата должны включать интегративные модели, учитывающие обратные связи между водными и наземными экосистемами, чтобы полностью понять изменения в глобальном углеродном цикле.
Исследование проводилось на экспериментальных прудовых системах в течение 90-дневного периода тестирования.Исследователи протестировали различные количества сгоревших и несгоревших растений через 10, 31, 59 и 89 дней.В рамках своих исследований ученые удобряли растения шалфея азотом, чтобы отслеживать движение химического вещества из листьев растений в пищевую сеть и в хозяев, таких как планктон.Эта маркировка позволила им отследить путь, по которому мертвые растения проходят через планктон и другие водные виды, и определить, как этот перенос азота отличается в ответ на горение.
«Используя индикатор азота в растительных материалах, мы обнаружили, что меньше сгоревшего азота растительного происхождения попадает в зоопланктон, что указывает на то, что сжигание снижает передачу азота высшим организмам», — сказал Уолл.«Это согласуется с другими выводами, которые показали, что обожженная обработка имела более низкую концентрацию углекислого газа, большую оксигенацию и более высокую скорость фотосинтеза по сравнению с несожженной обработкой».
«Сжигание меняет химический состав листьев, что влияет на их круговорот в пресноводных экосистемах», — сказал Шурин.
По мере того как влияние сгоревшего вещества возрастало, в экспериментальных прудах менялся состав их обитателей.В несгоревших тестовых прудах были обнаружены виды, характерные для водных систем, такие как зоопланктон.С другой стороны, пруды с большим количеством сгоревшего материала превратились в приюты для насекомых, таких как комары.
«Эти воздействия были смягчены огневой обработкой», — отметили исследователи в своем отчете.«Сжигание увеличило элементный и органический состав детрита, что оказало каскадное воздействие на функционирование экосистемы».
Источник : UCSD