Эхо пожаров: токсичные следы в реках Запада США сохраняются до 8 лет

Спустя годы после того, как лесные пожары уничтожают леса и водосборные бассейны, оставленные ими загрязняющие вещества продолжают отравлять реки и ручьи на западе США. Как показало новое исследование, этот пагубный эффект длится гораздо дольше, чем предполагали ученые.

Новаторская работа, опубликованная в журнале «Nature Communications Earth & Environment», представляет собой первую в истории крупномасштабную оценку качества воды после лесных пожаров. Ученые проанализировали данные по более чем 500 водосборным бассейнам на западе США. Исследование было проведено специалистами из Кооперативного института исследований в области наук об окружающей среде (CIRES) при Университете Колорадо в Боулдере.

«Мы пытались выявить основные тенденции в изменении качества воды после пожаров на всем западе США, чтобы помочь сформировать стратегии управления водными ресурсами и лучше подготовиться к последствиям», — говорит Карли Брукер, ведущий автор исследования.

Результаты оказались тревожными: такие загрязнители, как органический углерод, фосфор, азот и взвешенные частицы (осадок), могут ухудшать качество воды на срок до восьми лет после пожара. Эти данные станут бесценным инструментом для специалистов по управлению водными ресурсами, позволяя им планировать будущее и адекватно реагировать на угрозы, связанные с лесными пожарами.

Бен Ливне, научный сотрудник CIRES и один из соавторов исследования, отметил, что если раньше крупномасштабные оценки касались в основном количества водных ресурсов, то качество воды оставалось «слепым пятном». «Национальная оценка климата и доклады МГЭИК указывают на этот пробел в оценке качества воды в континентальном масштабе, в то время как гидрологи уже давно изучают вызовы на этом уровне», — пояснил Ливне.

Чтобы понять масштабы проблемы, команда проанализировала более 100 000 проб воды с 500 участков, половина из которых находилась в выгоревших речных бассейнах, а другая половина — в нетронутых. Ученые измеряли уровни органического углерода, азота, фосфора, осадков, а также мутность воды. С помощью моделей они сравнили, как изменились концентрации загрязнителей в каждом бассейне до и после пожаров, сопоставив результаты с контрольными, «не горевшими» территориями.

Выводы подтвердили, что на восстановление водосборов уходит гораздо больше времени, чем считалось ранее. Уровни органического углерода, фосфора и мутность воды остаются значительно повышенными в течение одного-пяти лет после пожара. Концентрация азота и взвешенных частиц может оставаться высокой до восьми лет. При этом наиболее серьезные последствия наблюдались в густолесистых районах.

«Может потребоваться от двух до восьми лет, чтобы эффект проявился в полной мере, — уточняет Ливне. — Иногда он бывает отложенным, то есть не все происходит сразу. Порой нужен достаточно сильный шторм, чтобы смыть оставшиеся загрязняющие вещества в реки».

Важно отметить, что каждый водосборный бассейн реагирует на пожар по-своему. Последствия зависят от близости огня к реке, типа почвы, растительности и погодных условий. «Существует огромная изменчивость в скорости седиментации, — добавляет Брукер. — Некоторые ручьи полностью очищаются от наносов после пожаров, а в других содержание осадка увеличивается в 2000 раз».

Несмотря на эту вариативность, исследование предоставляет конкретные цифры, которые служат ориентиром для управляющих водными ресурсами по всему западу США. Ученые надеются, что их работа поможет лучше планировать меры по повышению устойчивости экосистем к лесным пожарам. «Я надеюсь, что предоставление конкретных цифр окажет большое влияние, — заключила Брукер. — Нельзя финансировать улучшение устойчивости, основываясь лишь на общих опасениях. Для планирования нужны реальные данные, и именно их мы и предоставляем».