地球与环境 2022-01-20 09:09

3 scientists in forest burn area

加州大学戴维斯分校副教授和学院科学家Jasquelyn Peña,博士后kyyn Lim Kang,和国家林业局水文学家Vince Pacific从Capps creek Crossing的一条小溪中收集水样。(资料来源:玛丽莲·萨金特/伯克利实验室)

科苏姆斯河流域是加州许多河流的代表,它从内华达山脉延伸到中央谷,为市政和农业地区提供水和补给蓄水层,但独特的是,它是最后一条没有大型水坝的主要河流之一,研究自然河流的流动。2017年,劳伦斯伯克利国家实验室(Berkeley Laboratory)的科学家艾丽卡·西里拉-伍德伯恩(Erica Siirila-Woodburn)是一名训练有素的水文学家,她认为这里是研究极端气候如何影响山地水循环的绝佳地点。在与同事的合作中,她建立了一个先进的水文模型,以调查干旱和野火等事件如何影响地下水位和河流流量。

四年后,考森尼斯河流域的源头森林爆发了卡尔多大火,成为加州历史上第16大火灾。伯克利实验室的科学家们迅速动员起来,从被烧毁的地区收集数据。然后,这些数据将迅速纳入已开发的模型,以预测生态系统可能如何对今年冬天的降水事件作出反应。

在美国林业局的护送下,科学家小组于9月和10月前往火灾地区收集水、沉积物和灰烬的样本。科学家们现在正在分析这些样本来量化,例如,所有主要离子的浓度,溶解的有机和无机碳,各种氮物种,以及稳定的水同位素。他们还在收集信息,以了解火灾后土壤属性如何变化,包括防水和侵蚀。

在当地一个保护组织——美国河流保护协会(American River conservancy)组织的30多名公民科学家的帮助下,样本收集工作将在整个冬天继续进行。siirira - woodburn说:“这些‘风暴追逐者’志愿者将使我们能够在火灾发生后的关键时间里,在降水事件发生后迅速测量一大片地区的水质。”

收集的数据将有助于解决短期和长期的需求。在短期内,这些信息将被用来预测某些地区是否更容易受到洪水、侵蚀和泥石流的影响。它还可以揭示水质和有毒化合物的潜在暴露。从长远来看,它将改善已经建立的模型,并帮助科学家更好地理解山地生态系统如何应对火灾。

这些努力是伯克利实验室一个更大的计划的一部分,该计划旨在开发科学方法来理解、预测和帮助应对野火。