Nizke požarne ognjenosti vplivajo na tla bolj kot prej verjeli

The Tale of Two Thrones - The Archangel and Atlantis w Ali Siadatan - NYSTV (Junij 2019).

Anonim

Znanstveniki in upravljavci virov so že dolgo domnevali, da so nizke stopnje resnih požarnih območij in predpisanih opeklin neškodljivi za tla, vendar to morda ne bo, kažejo nove raziskave.

Glede na dve novi študiji skupine Kalifornijske univerze, Merced (UCM) in Inštituta za raziskovanje puščav (DRI), opekline z nizko stopnjo resnosti, pri katerih se požar hitro premika, temperatura tal pa ne presega 250oC (482oF) na strukturo tal in organsko snov na način, ki po požaru ni takoj viden.

"Ko imate požar visoke gustosti, iz zemlje prenašate organsko snov in učinek je takojšen, " je povedal Teamrat Ghezzehei, glavni raziskovalec dveh študij in izredni profesor fizike fizike tal pri UCM. »V požaru z nizko stopnjo resnosti organska snov ne izgori in takoj ni vidnega uničenja. Toda gorenje slabi strukturo tal in če se ne vrneš pozneje in pazljivo pogledaš na tla, ne bi opazili škode. "

Raziskovalec dr. Markus Berli, izredni raziskovalni profesor za okoljske znanosti, se je zanimal za preučevanje tega pojava ob obisku požganega območja blizu Elyja, v letu 2009, kjer je nepričakovano opazil, da predpisani požar z nizko stopnjo je povzročila poškodbo strukture tal v opečenem območju. On in nekateri kolegi iz DRI so izvedli nadaljevanje študije o drugem nadzorovanem opeklini na tem območju in ugotovili, da je struktura tal, ki se je zdela v redu takoj po požaru, vendar se je poslabšala v tednih in mesecih, ki so sledili. Berli se je nato združil z Ghezzehei in ekipo iz UCM, ki je vključevala študenta Mathew Jian in izredni profesor Asmeret Asefaw Berhe, da bi še naprej raziskali.

Tla so sestavljena iz velikih in majhnih mineralnih delcev (gramoza, peska, mulja in gline), ki ju skupaj z organskimi snovmi, vodo in drugimi materiali povezujejo za oblikovanje agregatov. Kadar so zemeljski agregati izpostavljeni hudim požarom, organska snov izgori, spremeni fizično strukturo tal in povečuje tveganje erozije na izgorelih območjih. Na območjih z nizko stopnjo resnosti, kjer organska snov nima znatnih izgub, se je ekipa spraševala, ali je bila struktura tal degradirana z drugim postopkom, na primer z vrenjem vode v agregatih tal?

V študiji, objavljeni v AGU Geophysical Research Lettersu maja 2018, je ekipa UCM-DRI raziskala to vprašanje s pomočjo vzorcev tal iz nezgorelega gozdnega območja v okrožju Mariposa v Kaliforniji in iz nezrelih grmovnic v okrožju Clark, Nev., Da bi analizirali vplive požarjev nizke stopnje po strukturi tal. Segreva zemeljske agregate na temperature, ki simulirajo pogoje požara z nizko stopnjo resnosti (175oC / 347oF) v 15-minutnem obdobju, nato pa so iskale spremembe v notranjem porenem tlaku tlaka in natezni trdnosti (sila, potrebna za povlečenje agregata).

Med poskusom so opazili, da porivni tlak v agregatih tal naraste do vrha, ko je voda zavrela in uparjena, nato pa se je spustila, ko so se obveznice v talnih agregatih zlomile in uhajale hlapi. Meritve natezne trdnosti so pokazale, da so bili mokri agregati tal oslabljeni bolj kot suhi vzorci tal med tem procesom.

"Naši rezultati kažejo, da je toplota, ki jo proizvaja požar z nizko stopnjo resnosti, dejansko dovolj, da se poškoduje struktura tal in da je škoda slabša, če so tla mokra, " je pojasnil Berli. "To je pomembna informacija za upravljavce virov, ker pomeni, da se lahko predpisane opekline in drugi požari, ki se pojavijo med vlažnimi obdobji leta, bolj škodljivi za tla kot požari, ki se pojavijo v suhem času." Nato se je raziskovalna skupina spraševala, kakšen vpliv tega strukturna degradacija je bila na organski snovi, ki jo običajno ščiti struktura tal. Organska snov v tleh je sestavljena predvsem iz mikrobov in razkrajanja rastlinskega tkiva ter prispeva k splošni stabilnosti in sposobnosti zadrževanja vode v tleh.

V drugi študiji, ki je bila objavljena na Frontierih o okoljskih znanostih konec julija, je raziskovalna skupina UCM-DRI izvedla simulirane eksperimne eksperimente, ki so oslabili strukturo talnih agregatov in testirali tla za spremembe v kakovosti in količini več vrst organskih v 70-dnevnem obdobju.

Ugotovili so, da je segrevanje tal privedlo do sproščanja organskega ogljika v ozračje kot CO2 v tednih in mesecih po požaru ter znova ugotovilo, da so se najvišje stopnje degradacije pojavile v tleh, ki so bile vlažne. Ta izguba organskega ogljika je pomembna iz več razlogov, je pojasnil Ghezzehei.

"Izguba organske snovi iz zemlje v ozračje neposredno prispeva k podnebnim spremembam, saj se ta ogljik sprosti kot CO2", je dejal Ghezzehei. "Organska snov, ki je izgubljena zaradi požarov, je tudi najpomembnejša rezerva hranil za mikroorganizme v tleh in to je lepilo, ki združuje agregate tal. Ko izgubite zgradbo, obstaja veliko drugih stvari, ki se zgodijo. Na primer, infiltracija postane počasnejša, dobite več odtokov, imate erozijo. "

Čeprav so ugotovitve raziskovalnega tima pokazale več škodljivih učinkov požara na tla, znano je, da nizko stopnjo požara in predpisane opekline koristijo ekosistemom na druge načine, recimo, recikliranje hranilnih snovi nazaj v tla in na primer odstranjevanje zaraščene vegetacije. Še ni jasno, ali negativni vplivi na tla, povezana s temi požari nizke stopnje, presegajo pozitivne učinke, pravi Berli, vendar pa skupina upa, da bodo njihovi rezultati raziskav pripomogli k obveščanju upravljavcev zemljišč pri upravljanju požara in načrtovanju predpisanih opeklin.

"Na sušnih in polsušnih območjih je zelo malo goriva, zato so požari ponavadi kratke in relativno nizke v najvišjih temperaturah, " je dejal Ghezzehei. "V nasprotju s vročimi požari in tistimi, ki jih dnevi in ​​tedni v gorah vidimo v novicah, so ti zdi, da so benigni in jih običajno obravnavamo kot takšne. Naše delo kaže, da požari z nizko stopnjo resnosti niso tako neškodljivi, kot se lahko pojavijo. "

menu
menu