2020’de Los Angeles’ta meydana gelen büyük Bobcat Yangınından sonra araştırmacılar, yangın sonrası toprak ve su üzerindeki etkileri incelediler. Önceki inanışların aksine, yanmış bitki örtüsünden kaynaklanan mumsu bir kaplamaya sahip yanmış toprağın suyu emebileceğini ve akarsularda daha fazla su ve moloz akışına katkıda bulunarak sel ve toprak kayması risklerinin artmasına yol açabileceğini buldular.
{ 6}Araştırmacılar daha önce, kavrulmuş topraktaki mumsu bir tabakanın suyun yerde akmasına neden olduğunu düşünüyorlardı. Bununla birlikte, son keşifler, yanmış arazinin gerçekten de suyu emebileceğini göstermektedir. Bu bilgiler, bir yangının ardından sel ve çamur kaymaları hakkında daha kesin tahminler yapılmasına yardımcı olabilir.
2020’de, Los Angeles County’deki San Gabriel Dağları, 115.000 dönümden fazla alanı küle çeviren en yıkıcı orman yangınlarından birine tanık oldu. ve 150’den fazla yapı hasar gördü veya yok edildi, zaten salgın stresi içinde olan Angelenos’u kül ve dumanla kapladı.
Yine de bitkin düşen itfaiyeciler sonunda şiddetli Bobcat Fire’ı bastırdıktan sonra bile, sonrasında daha fazla tehdit ortaya çıktı. İklim değişikliği nedeniyle giderek yaygınlaşan bu tür “mega yangınlar”, yangın sonrası tehlikelerin önünü açıyor. Bu kavrulmuş araziler üzerindeki yağmur fırtınaları, yangının bıraktığı tahribatı şiddetlendirerek sele, çamur kaymalarına ve enkaz akışlarına neden olabilir.
Suyun nasıl biriktiğini anlamak ve yanık alanlarındaki akış ve nehir akışının hareketini izlemek, yetkililerin ne zaman ve ne zaman olacağını tahmin etmelerine yardımcı olur. Bu orman yangını sonrası olayların meydana gelebileceği yerlerde, etkilenen bölge sakinlerine ani sel ve moloz hareketine karşı erken uyarı sağlayabilirler.
Kaygan bir eğim
Uzun zamandır yaygın bir bilgi, bir yangın sırasında bitki örtüsünün kaybolduğu yönündeydi. Yangın, toprağı yerinde tutan bitki kökleri kuruyup öldüğü için toprağı erozyona karşı savunmasız bırakır. Ancak bilim adamları, yapraklar yandıkça, mumsu kaplamalarının toprağın yüzeyinde organik, yağlı bir madde oluşturduğu konusunda uzun süredir farklı bir görüşe sahipler. Bu mumsu kaplama, yüzeyde veya yüzey yakınında su itici bir tabaka oluşturur. Bilim adamları, bu katmanın zeminin suyu emmesini engellediğine ve bunun da çamur ve moloz taşıyan Slip ‘N Slide’a benzer hızlı su akışına neden olduğuna inanıyor.
Bobcat Fire yıkandıktan yaklaşık bir yıl sonra yağmur fırtınaları USC’nin University Park Kampüsü’nün 30 mil kuzeydoğusundaki Monrovia Canyon Park’ta çamur, kayalar, ağaç dalları ve diğer döküntüler. Kredi: Monrovia Şehri’nin izniyle.
Nature Communications’da yayınlanan yeni araştırma, bu bilimsel teoriyi sorguladı.
Bir dönüm noktası bulgusu
USC’deki bilim adamları Dornsife Edebiyat, Sanat ve Bilim Koleji, Michigan Üniversitesi, U.S. Geological Survey ve Rutgers Üniversitesi’nden araştırmacılarla işbirliği içinde Aralık 2020’den Mart 2022’ye kadar Bobcat Fire’ı izleyen iki yağışlı mevsimi izledi. aslında bu mumsu kaplamayı içeren yanmış zemin tarafından emiliyordu.
Özellikle ekip, Güney Kaliforniya’nın San Gabriel Dağları’ndaki üç su havzasını (yağışları ve eriyen karları derelere ve nehirlere akıtan arazi alanları) inceledi. . 2020 Bobcat Yangını sırasında su havzalarından ikisi yandı ve diğerine büyük ölçüde dokunulmadı.
Araştırmacılar, orman yangını sonrasında, her üç havzadaki su akışının önemli bir kısmının yangında emilen sudan geldiğini buldu.
USC Dornsife’ta çalışmayı yöneten Yer bilimleri profesörü Joshua West, yanmış bölgenin deresindeki su ve moloz akışının, akıştan dört ila 10 kat daha fazla olmasının şaşırtıcı olmadığını söyledi. yanmamış bölgenin akışında. Yağmur suyunun her iki yanmış havzada da zemine nüfuz etmesini beklemiyordu.
2020 Bobcat Fire alanının resimleri, toprak yanığının ciddiyetini ve araştırmacıların üzerinde çalıştığı yerleri gösteriyor. Kredi: a- USDA Orman Hizmetleri; b- A.J. Batı; d- Pléiades ©CNES, Distribution AIRBUSDS, SkyWatch Space Applications Inc. ve USGS 3D Elevation Program aracılığıyla alınmıştır.
Bu bulgu, bilim adamlarının, yanan havzada çok az su emileceği yönündeki önceki inançlarıyla çelişmektedir. mumlu toprakların varlığına.
Bununla birlikte, yanmamış su havzasında, araştırmacılar ağaçların suyu beklendiği gibi emerek nehirlere ulaşmasını engellediğini keşfettiler.
West ve Ph.D. aday Abra Atwood, popüler görüşe uygun olarak, nehirlerde artan suyun yanmış alanlardan kaynaklandığını, çünkü yanmış ağaçların ve bitki örtüsünün suyu normalde olduğu gibi köklerinde tutamadığını, ancak toprağın su emememesinden kaynaklandığını tahmin etti. .
Araştırma ekibinin, su itici tabakanın suyun toprağa emilmesini engellemediği bulgusu, akarsulardaki suyun hem yağmurdan hem de yer altı suyundan geldiği hipotezini güçlendirdi ve bu da diğerlerine göre yanmış alanlarda sellerin artmasına neden oldu. yanmamış.
Su birikmesi kalıcı bir tehdit oluşturur
Enkaz akışı ve çamur kaymaları açısından yüksek risk taşıyan alanların belirlenmesi ve yanık alanlarındaki yağmur sonrası moloz akışının miktarının doğru bir şekilde tahmin edilmesi, suyun farklı alanlarda toprağa nasıl sızdığını ve akarsuların akışına nasıl katkıda bulunduğunu anlamak.
Ayrıca, su akışının dinamikleri ve suyun yüzeyin altında nasıl biriktiği, bir orman yangınından sonra arazilerin ne kadar hızlı toparlanacağını önemli ölçüde etkileyebilir. Bu toparlanma, tepe yamaçlarının stabilitesini etkiler ve ormanların şiddetli kuraklığa karşı korunmasına yardımcı olur.
Diğer yandan, toprakta basınç oluştuğu için su birikmesi, bir yangından sonra dört yıla kadar heyelanlara katkıda bulunabilir.{ 4}
“Yeraltındaki su birikimi, toprak kayması potansiyelinin yangından sonraki iki yılın çok ötesine uzandığını ve kalıcı bir sorun teşkil ettiğini gösteriyor” dedi West. “Örneğin, Bobcat Yangınından etkilenen bölgelerde depolanan suyun bolluğu, önümüzdeki yıllarda gelecekte yaşanacak sel endişelerinin habercisi olabilir.”
West, çalışmanın bulgularının önemli bilgiler içerdiğinden emin. USGS tarafından yanık alanı izlemeyi iyileştirmek ve bir orman yangınından sonra sel ve çamur kaymalarını tahmin etmek için kullanılabilir.
Referans: “Orman yangını sonrası bir ana kayalık arazide fırtınalar sırasında hidrolojik tepki için yer altı suyunun önemi”, Abra Atwood, Madeline Hille, Marin Kristen Clark, Francis Rengers, Dimitrios Ntarlagiannis, Kirk Townsend ve A. Joshua West, 29 Haziran 2023, Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-023-39095-z{4 }
Finansman, USC Dornsife Yer Bilimleri Departmanı ve Ulusal Bilim Vakfı tarafından sağlandı.