Das Feuer in Kalifornien führte zu einer Zunahme von Bakterien und Trübungen in Küstengewässern

Wissenschaftler analysierten die Qualität des Küstenwassers in den Monaten nach einem großen Waldbrand in Südkalifornien. Ihre Ergebnisse waren aufschlussreich.

Das Woolsey-Feuer vom November 2018 in den südkalifornischen Grafschaften Los Angeles und Ventura hinterließ mehr als eine fast 100.000 Hektar große Brandnarbe: Es hinterließ auch die angrenzenden Küstengewässer mit ungewöhnlich hohen Mengen an Fäkalbakterien und Sedimenten, die monatelang zurückblieben.

Für eine neue Studie, veröffentlicht in Wissenschaftliche Berichtekombinierten Wissenschaftler Satellitenbilder, Niederschlagsdaten und Wasserqualitätsberichte, um zwei Standardparameter für die Küstengewässerqualität nach dem Brand zu bewerten: das Vorhandensein von fäkalen Indikatorbakterien und die Trübung oder Trübung des Wassers.

Fäkale Indikatorbakterien stammen aus dem Magen-Darm-Trakt von Menschen und anderen warmblütigen Tieren. Obwohl sie nicht schädlich sind, weisen sie auf das Vorhandensein anderer Bakterien und Krankheitserreger hin, die im Kot gefunden werden können. Trübung hat andere Auswirkungen: Trübes, trübes Wasser führt dazu, dass weniger Sonnenlicht Meereslebewesen wie Seetang und Phytoplankton erreicht, die darauf angewiesen sind, um zu überleben.

Wenn es regnet, trägt der Abfluss normalerweise einige Bakterien und Sedimente vom Land in die Küstengewässer. Aber die riesige Spitze in beiden nach dem Feuer war alles andere als typisch.

„Nach dem Brand sahen wir drastische Veränderungen der Wasserqualität, insbesondere an Stränden, die das verbrannte Gebiet entwässerten“, sagte die Hauptautorin der Studie, Marisol Cira, eine UCLA-Doktorandin. Kandidat und Praktikant am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien. „In diesen Gebieten waren sowohl die gesamten Kolibakterien als auch Enterokokken weitaus größer als vor dem Brand, ebenso wie die Größe der Trübungsfahne.“

Genauer gesagt kamen die Forscher zu dem Schluss, dass der monatliche Durchschnitt der gesamten Kolibakterien nach dem Brand – eine große Gruppe von fäkalen Indikatorbakterien, die im Boden, auf Pflanzen und in menschlichen Exkrementen zu finden sind – zehnmal höher war als in jedem anderen Monat die Daten der letzten 12 Jahre. Enterococcus, der auf das Vorhandensein von Bakterien hinweist, die Magen-Darm-Erkrankungen verursachen können, war 53-mal höher – und weit über dem, was als sicher für die Freizeitnutzung des Wassers gilt. (Die örtlichen Behörden gaben damals Warnungen vor der Wasserqualität heraus.)

Um den Trübungsgrad zu beurteilen, analysierte das Studienteam Satellitenbilder von vor, während und nach dem Brand. Sie waren in der Lage, die Größe von Sedimentfahnen abzuschätzen, die nach Regenereignissen in die Küstengewässer gewandert sind – wenn die Trübung normalerweise zunimmt. Sie fanden heraus, dass die Oberflächen von Trübungsfahnen während des ersten Sturms nach dem Woolsey-Feuer etwa zehnmal größer waren als die nach ähnlichen Regenereignissen aus den Jahren vor dem Brand.

Die Forscher stellten fest, dass die Bakterienwerte bis Februar 2019 hoch blieben und sechs Monate brauchten, um wieder auf das Niveau vor dem Brand zurückzukehren; Die Trübung blieb drei Monate lang hoch, bevor sie auf die vorherigen Werte zurückkehrte.

Warum das Feuer verantwortlich ist

Unter normalen Bedingungen absorbiert der Boden einen Großteil des Wassers, das bei Regen fällt, und verhindert, dass viele Bakterien und Sedimente an die Küste gelangen. Aber nach einem Brand ist das nicht der Fall.

„Wenn ein Feuer durch einen Wald brennt, erhöht es die Menge an Pflanzenabfällen auf dem Boden und verändert die Chemie der Böden so, dass sie kein Wasser mehr aufnehmen können“, sagte Christine Lee, Co-Autorin der Studie am JPL. „Anstatt vom Boden absorbiert zu werden, fließt der Regen in lokale Gewässer und Küstensysteme ab und trägt Sedimente und Bakterien mit sich.“

Die Forscher untersuchten auch die Menge an fäkalen Indikatorbakterien nach dem Brand im Wasser bei verschiedenen Wetterbedingungen. Sie fanden heraus, dass bei nassem Wetter mehr Bakterien vorhanden waren als bei trockenem Wetter; aber in beiden Fällen zeigten die durchschnittlichen monatlichen Bakterienwerte einen dramatischen und anhaltenden Anstieg gegenüber den Werten vor dem Brand.

„Normalerweise hält ein Bakterienschub im Wasser nur ein oder zwei Tage an“, sagte Luke Ginger, Wissenschaftler und Co-Autor der Studie von der gemeinnützigen Organisation Heal the Bay in Santa Monica, Kalifornien. „Aber nach dem Brand gab es Monate lang anhaltend hohe Bakterien. Das war also eine große Sorge.“

Was kommt als nächstes

Die Waldbrandsaison wird länger und intensiver; Tatsächlich ereigneten sich in den letzten vier Jahren die sieben größten verzeichneten Waldbrände in Kalifornien.

„Der Klimawandel wird wahrscheinlich die Auswirkungen, die wir hier in Bezug auf die Wasserqualität sehen, verschlimmern, da sich Waldbrände und Niederschlagsmuster weiter ändern“, sagte Ginger. „Eine Schlüsselrolle beim Schutz unserer Ökosysteme und Gemeinschaften besteht darin, diese neuen Bedrohungen zu verstehen und das Bewusstsein dafür zu schärfen.“

Während diese Studie nur die Auswirkungen des Woolsey-Feuers 2018 untersuchte, wird ein bevorstehendes NASA-Projekt namens KelpFire weitere Küstenwassereinzugsgebiete in Kalifornien untersuchen. Diese Bemühungen werden tiefer in die Frage eintauchen, wie sich feuerbedingte Auswirkungen wie die in dieser Studie diskutierten auf das größere Küstenökosystem wie Kelpwälder auswirken.