Naukowcy: monitoring zanieczyszczeń po pożarach jest zbyt słaby

Ogromne pożary, jakie w poprzednich kilku latach trawiły np. lasy w Kalifornii, Grecji albo Australii – to już nie lokalne kataklizmy, ale zjawiska globalne.

Jak podaje Organizacja Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa (FAO), do wybuchu 90% pożarów bezpośrednio lub pośrednio przyczyniają się ludzie. Jednym z kluczowych czynników kształtujących ryzyko pojawienia się wielkich pożarów, ich długość i zasięg jest pogoda (czyli m.in. temperatura, ilość opadów i wilgotność). Globalne ocieplenie sprawia, że coraz częściej w różnych regionach Ziemi pojawiają się ekstremalne temperatury, fale upałów, susze albo burze z piorunami – czyli warunki sprzyjające długotrwałym pożarom lasów na ogromnych obszarach; powodują one, że średnia długość sezonu pożarowego w ciągu roku wydłuża się na całym świecie.

Chemiczne następstwa pożarów

Konsekwencjom kataklizmów, jakimi są pożary przyjrzeli się naukowcy z Uniwersytetu Stanforda i Uniwersytetu Stanowego Kolorado (USA), a wyniki ich badań ukazały się na łamach czasopisma “Nature”. To pierwsza tak kompleksowa praca, w której przeanalizowano wiele różnych chemicznych następstw wielkich pożarów lasów.

– W naszym badaniu łączymy chemię organiczną i nieorganiczną. Większość wcześniejszych prac nad pożarami uwzględniało tylko jedną z tych dziedzin – powiedziała biogeochemiczka dr Claudia Avila. Naukowczyni prowadziła badania wspólnie z dr Alandrą Lopez na Uniwersytecie Stanforda.

Głównym wnioskiem, do jakiego doszli badacze jest to, że monitoring spowodowanych ogromnymi i długotrwałymi pożarami zmian w glebie i otaczających ją ekosystemach jest obecnie stanowczo zbyt słaby. Wskazali, że udoskonalenie technik monitorowania na całym świecie usprawniłoby wspomaganie procesów odbudowy życia na spalonych obszarach, uzdatniania pochodzącej z nich wody i ochrony ludzi pracujących na pogorzeliskach.

Prof. Tomas Borch, ekspert w dziedzinie chemii gleby i wody z Uniwersytetu Stanowego Colorado oraz współautor opracowania, zaznaczył: “Lepsze zrozumienie mechanizmów molekularnych w glebie może pomóc wyjaśnić na przykład, dlaczego woda pitna z działu wodnego jednego spalonego lasu jest bardziej toksyczna niż z innych lub dlaczego roślinność nie odbudowuje się na tych terenach”.

Monitoring obszarów popożarowych

Naukowcy przeanalizowali wyniki wielu badań chemicznych przeprowadzonych na obszarach popożarowych w ostatnich dwóch dekadach. Na ich podstawie stwierdzili m.in. że pożary lasów mogą uwalniać do atmosfery znacznie więcej wpływającego na globalne ocieplenie dwutlenku węgla, niż wcześniej sądzono. Wyjaśnili, że dzieje się tak m.in. dlatego, że pozostałości spalonego drewna i innych materiałów organicznych mogą szybko przekształcać się w dwutlenek węgla pod wpływem działalności mikroorganizmów.

Autorzy opracowania zauważyli również, że pożary mogą być niekiedy korzystne dla ekosystemów, np. gdy zwiększają w glebie zawartość azotu, a w wodzie – węgla organicznego. Ale żeby te składniki były wykorzystane do odbudowy roślinności na pogorzeliskach, konieczna jest obecność również innych substancji chemicznych. Na przykład karrikinów (pochodnych butenolidu) – związków organicznych występujących niekiedy w dymie podczas spalania materiału organicznego. Jeśli jednak z powodu składu chemicznego materii organicznej lub warunków pożaru sprzyjające kiełkowaniu karrikiny nie powstają, roślinność może nie odrodzić się na pożarzysku.

Badacze z Uniwersytetu Stanforda stwierdzili także, że pożary mogą zwielokrotnić stężenie w glebie wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych – toksycznych związków m.in. hamujących odtwarzanie się roślinności. – To zjawisko może wyjaśniać tajemnicę rozległych obszarów w Górach Skalistych, na których drzewa z trudem odrastają po pożarach – ocenił prof. Borch.

Wysoki poziom toksycznych metali

Okazało się też, że pożary wpływają na właściwości chemiczne materiałów nieorganicznych w glebie, takich jak metale. Pod wpływem ognia tworzą się toksyczne związki metali, które łatwo przenikają do wód i powietrza. Naukowcy udokumentowali m.in. wysoki poziom niebezpiecznych związków chromu w miejscach pożarów.

– Jeśli uda nam się zrozumieć złożoność powiązanych ze sobą procesów, które zachodzą pod wpływem pożarów w materii organicznej i nieorganicznej, będziemy mogli lepiej przewidywać skutki kataklizmów i z nimi walczyć – podsumował prof. Scott Fendorf z interdyscyplinarnego instytutu nauk biologicznych BIO-X na Uniwersytecie Stanforda, który nadzorował zespół prowadzący prace.