اثرات پنهان آتش‌سوزی‌های جنگلی بر سیستم‌های آبی

• آتش‌سوزی‌های جنگلی جوامع میکروبی روی زمین را مختل می‌کنند و همچنین می‌توانند سیستم‌های آبی را تغییر دهند، زمانی که مواد آلی محلول در زمین‌های سوخته به رودخانه‌ها، دریاچه‌ها یا منابع آب آشامیدنی منتقل می‌شوند.
• در یک مطالعه جدید، محققان دریافتند که تأثیر آتش‌سوزی‌های جنگلی بر سیستم‌های آبی می‌تواند منجر به عدم تعادل مواد مغذی، کاهش سطح اکسیژن یا شکوفایی جلبکی مضر شود.
• ممکن است روش‌های تصفیه پیچیده‌تری برای اطمینان از ایمن بودن آب آسیب‌دیده برای مصرف یا تفریح مورد نیاز باشد. بر اساس مطالعه جدیدی که در نشست سالانه انجمن میکروبیولوژی آمریکا، ارائه شد، آتش‌سوزی‌های جنگلی عمیقاً بر دنیای میکروبی نادیده درون آب‌ها تأثیر می‌گذارند و مستقیماً بر کیفیت آب و سلامت اکوسیستم موثر هستند. درک این تغییرات حیاتی و ظریف، کلید توسعه استراتژی‌های مؤثر برای محافظت از منابع آب در دورانی است که فعالیت آتش‌سوزی‌های جنگلی رو به افزایش است.
وقتی باران بر روی مناظر سوخته می‌بارد، مواد آلی محلول، که اغلب به عنوان «مواد آلی پیروژنیک» شناخته می‌شوند، را به رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و حتی منابع آب آشامیدنی منتقل می‌کند. اکوسیستم‌های میکروبی نامتعادل می‌توانند باعث به خطر افتادن سلامت آب شوند و بر همه چیز، از زندگی آبزیان گرفته تا ایمنی و تصفیه‌پذیری آب آشامیدنی، تأثیر بگذارند.
این مطالعه که شامل راه‌اندازی آزمایش‌های کنترل‌شده در آزمایشگاه بود، آنچه را که در آب‌های طبیعی اتفاق می‌افتد، تقلید ‌کرد. دانشمندان نمونه‌های آب را تهیه کردند و سپس اشکال مختلفی از مواد آلی محلول را وارد کردند شامل برخی از مواد گیاهی نسوخته و برخی از مواد گیاهی که در دماهای پایین (250 درجه سانتیگراد) یا متوسط (450 درجه سانتیگراد) سوزانده شده بودند، که منعکس‌کننده شرایط مختلف آتش‌سوزی‌های جنگلی بود. محققان به مدت 42 روز به دقت مشاهده کردند که جوامع میکروبی موجود در این نمونه‌های آب چگونه واکنش نشان می‌دهند. این مشاهدات شامل تجزیه و تحلیل تغییرات در ترکیب آنها، چه نوع میکروب‌هایی وجود داشتند و به چه تعداد؟ و بررسی فراوانی ژن‌های خاص دخیل در چرخه نیتروژن بود. با مقایسه این پاسخ‌ها در تیمارهای مختلف آب، آنها توانستند اثرات مستقیم مواد آلی مشتق شده از آتش‌سوزی‌های جنگلی را تشخیص دهند. آنها دریافتند که میزان سوختن به طور چشمگیری بر میکروب‌های آبزی تأثیر می‌گذارد. به طور خاص، مواد آلی محلول ناشی از آتش‌سوزی‌ها در حدود 250 درجه سانتیگراد منجر به کاهش تنوع حیات میکروبی شد و در مقایسه با مواد آلی حاصل از سوختگی‌های داغ‌تر، رشد کمتری از جوامع میکروبی را تقویت کرد. این نشان می‌دهد که فرآیند حرارتی متوسط، اشکال زیستی بیشتری از کربن را ایجاد می‌کند که این میکروب‌ها می‌توانند به راحتی از آن استفاده کنند. علاوه بر این، دانشمندان کاهش قابل توجهی در ظرفیت نیتریفیکاسیون میکروبی، بخش مهمی از چرخه نیتروژن که آمونیاک (شکلی از نیتروژن که در غلظت‌های بالا می‌تواند مضر باشد) را به نیترات (شکلی از نیتروژن که گیاهان می‌توانند از آن استفاده کنند) تبدیل می‌کند، مشاهده کردند.
این یافته‌ها پیامدهای مهمی برای نحوه مدیریت منابع آب در مناطق مستعد آتش‌سوزی‌های جنگلی دارند. تغییرات مشاهده‌شده در جوامع میکروبی و فرآیندهای چرخه نیتروژن می‌تواند تعادل طبیعی اکوسیستم‌های آبی را مختل کند. چنین اختلالاتی ممکن است منجر به عدم تعادل در دسترسی به مواد مغذی، به طور بالقوه تقویت شکوفایی جلبک‌های مضر، کاهش سطح اکسیژن ضروری برای حیات آبزیان یا افزایش وجود ترکیبات نامطلوب شود. این مطالعه شواهد علمی ارائه می‌دهد که نیاز به استراتژی‌های مدیریت یکپارچه زمین و آب را در مناطق آسیب‌پذیر در برابر آتش‌سوزی‌های جنگلی تقویت می‌کند.