科學家們分析了在南加州一場大型野火發生幾個月後的沿海水質。他們的結果令人驚訝。2018年11月，南加州洛杉磯和文圖拉縣的伍爾西大火留下了燒毀了超過近10萬英畝的土地。它也給鄰近的沿海水域留下了異常高的糞便細菌和沉積物，並持續了幾個月。
在《科學報告》雜誌上發表的一項新研究中，科學家們結合衛星圖像、降水數據和水質報告，評估了火災后沿海水質的兩個標準參數：糞便指示性細菌的存在和水的濁度，或渾濁度。
糞便指示菌來源於人類和其他溫血動物的胃腸道。雖然它們並不有害，但它們表明在糞便中發現的其他細菌和病原體可能存在。濁度還有其他影響。渾濁的水導致到達海洋生物–如海帶和浮游植物–的陽光減少，而這些生物需要依靠陽光才能生存。
下雨時，徑流通常會將一些細菌和沉積物從陸地帶到沿海水域。但是，火災發生后，這兩者的巨大飆升是不典型的。
該研究的主要作者，加州大學洛杉磯分校博士候選人、美國宇航局南加州噴氣推進實驗室實習生Marisol Cira說：“火災發生后，我們看到水質發生了急劇變化，特別是在排入燃燒區的海灘。在這些地區，總大腸菌群和腸球菌都遠遠超過了火災前的水平，濁度羽流的大小也是如此。”
更具體地說，研究人員得出結論，火災后月平均總大腸菌群–一大群糞便指示菌，可以在土壤、植物和人類排泄物中找到–比之前12年的數據中的任何月份都高10倍。腸球菌表明存在可導致胃腸道疾病的細菌，它高出53倍–而且遠遠高於被認為是安全的娛樂用水。(當地政府當時發布了水質警告）。
為了評估濁度水平，研究小組分析了火災之前、期間和之後的衛星圖像。他們能夠估計雨後進入沿海水域的沉積物羽流的大小–此時濁度水平通常會增加。他們發現，在伍爾西大火后的第一場暴風雨期間，濁度羽流的表面積比火災前的類似雨水事件后的表面積大約10倍。
研究人員指出，直到2019年2月，細菌水平仍然很高，並在6個月後恢復到火災前的水平；濁度在恢復到以前的水平之前，仍然很高。
在正常情況下，土壤會吸收下雨時落下的大部分水，防止大量的細菌和沉積物進入海岸。但在火災發生后，情況就不一樣了。
“當火災燒毀森林時，它增加了地面上的植被垃圾的數量，並改變了土壤的化學性質，使它們無法吸收水，”JPL的研究合作者Christine Lee說。“因此，雨水不是被土壤吸收，而是流向當地的水體和海岸系統，帶着沉積物和細菌。”
研究人員還觀察了不同天氣條件下水中的火災后糞便指示菌的數量。他們發現，在潮濕的天氣里比在乾燥的天氣里有更多的細菌；但是，在這兩種情況下，月平均細菌水平顯示出比火災前的水平有戲劇性的和長時間的增長。
加州聖莫尼卡的非營利組織 Heal the Bay的科學家和研究報告作者之一Luke Ginger說：“通常當水中的細菌激增時，它只持續一兩天。但在火災發生后，有幾個月的持續高細菌。因此，這是一個大問題。”
野火季節正在變得更長、更激烈；事實上，有記錄的七場最大的加州野火發生在過去的四年裡。
“隨着野火和降雨模式的不斷變化，氣候變化可能會加劇我們在這裡看到的水質方面的影響，”Ginger說。“保護我們的生態系統和社區的一個關鍵部分是了解這些新出現的威脅並傳播對它們的認識。”
雖然這項研究只考察了2018年伍爾西大火的影響，但由美國宇航局少數族裔大學研究和教育計劃（MUREP）資助的一個即將開展的名為KelpFire的項目，將探索加州的其他沿海流域。這項工作將更深入地研究像本研究中討論的與火災有關的影響如何影響更大的沿海生態系統，如海藻森林。