Australische Forscher haben die Auswirkungen von Buschbränden auf Flussmündungen in New South Wales, Australiens größtem Bundesstaat, untersucht und festgestellt, dass Brände die Belastung durch aus Bränden stammende Schadstoffe mit potenziell tiefgreifenden Auswirkungen auf die Umwelt erhöhen können.
Flussmündungen (wo der Fluss auf das Meer trifft) gehören zu den wertvollsten Lebensräumen der Erde. Sie sind nicht nur biologisch vielfältige und produktive Orte, sondern auch Orte, an denen sich Häfen befinden und ein erheblicher Teil der Weltbevölkerung konzentriert ist.
Heute erschienen in Umweltverschmutzung, sagen die Forscher, dass ihre Ergebnisse dazu führen, dass die Ufervegetation zum Schutz in Brandschutzplänen priorisiert und Buschbrände in Einzugsgebietsmanagementplänen berücksichtigt werden. Diese Pläne werden entwickelt, um die Umwelt zu schützen und Ressourcen wie Fische und Wasser aus dem gesamten Einzugsgebiet (von Nebenflüssen bis zu Flussmündungen) zu regulieren.
Im Gegensatz zu normalen Buschbränden können Megabrände, wie sie während des australischen „Schwarzen Sommers“ 2019-2020 aufgetreten sind, Flussmündungen umgeben.
Nach den Bränden im Schwarzen Sommer maß das Forschungsteam einen raschen Anstieg der Konzentration von Nährstoffen, Metallen und pyrogenem Kohlenstoff (durch Brände gebildeter Kohlenstoff) in küstennahen Gebieten, der das Verhalten, Überleben und die Fortpflanzung von Flussmündungsarten beeinträchtigen könnte.
„In einigen Einzugsgebieten verbrannten mehr als 90 Prozent der Vegetation, und das Feuer ging bis zum Rand des Wassers über, was zu einer massiven Verschmutzung in Form von Sedimenten, Metallen und Nährstoffen führte, die in unsere Wasserstraßen gelangten“, sagte der leitende Autor Professor Emma Johnston, Expertin für Meeresökosysteme und stellvertretende Vizekanzlerin (Forschung) an der Universität von Sydney.
Die Forscher fanden heraus, dass das Material der Brände des Schwarzen Sommers Spuren von Metallen wie Kupfer und Zink sowie Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor enthielt, die in die Sedimente der Flussmündungen absanken.
„Wenn die Mündung ständig gespült wird, werden diese Spurenelemente sie auf Produktivität vorbereiten. Wenn der Wasserfluss jedoch gering und die Spülung minimal ist, können sie dazu führen, dass sich Mikroalgen exponentiell vermehren, was zu Planktonblüten führt, die die Sauerstoffversorgung erschöpfen und Fische töten , mit einem Dominoeffekt auf das gesamte Ökosystem“, sagte Professor Johnston.
Feuerkohle
Die Studie enthüllte auch, wie viel pyrogener Kohlenstoff in Flussmündungen abgelagert wurde – die Visitenkarte der Buschbrände.
„Wir haben uns vorher keine Sorgen um pyrogenen Kohlenstoff in diesen Gewässern gemacht, aber jetzt, da der Klimawandel das Ausmaß und die Schwere von Waldbränden auf der ganzen Welt erhöht, müssen wir plötzlich wissen, welche Konzentrationen von pyrogenem Kohlenstoff Schaden anrichten. Das sollte der Fall sein Gegenstand weiterer Studien“, sagte Professor Johnston.
Auswirkungen und Aktionen
Angesichts der aktuellen Klimaprognosen, die darauf hindeuten, dass Megabrände wie der Schwarze Sommer in Australien und auf der ganzen Welt häufiger auftreten werden, sagen die Autoren, dass die Regierungen unsere lebenswichtigen Lebensräume in Flussmündungen in ihre Brandschutz- und -managementpläne einbeziehen müssen.
„In Anbetracht der Tatsache, dass übermäßiger Nährstoffeintrag einer der Hauptstressoren für Flussmündungen ist, könnten die in unserer Studie festgestellten Veränderungen schwerwiegende Auswirkungen haben, da sie das Potenzial haben, ökologische und physikalisch-chemische Prozesse zu verändern“, sagte Hauptautorin Thayanne Barros, Ph.D. Kandidat von der University of New South Wales.
Zu den Maßnahmen, die die Autoren vorschlagen, gehören die Aufrechterhaltung natürlicher Vegetationspuffer, um zu verhindern, dass Brände den Rand von Flussmündungen erreichen, und ökotoxikologische Bewertungen der Auswirkungen von Waldbränden auf Flussmündungsgebiete.
Die Besorgnis des Autors über die Auswirkungen von Bränden auf Wasserstraßen wird von einem internationalen Forschungskonsortium geteilt, dem Professor Johnston angehört. Die des Konsortiums neues Papier nennt Waldbrände als eine von 15 neuen Bedrohungen für die Biodiversität der Ozeane.
Über das Studium
Die Forscher untersuchten sechs Flussmündungen an der Küste von New South Wales an den Mündungen der Flüsse Hastings; Karuah; Georg; Shoalhaven; Clyde; und Moruya unmittelbar vor den Feuern.
Frau Barros sagte: „Als die Brände ausbrachen, waren wir gerade mit dem Sammeln von Proben für ein anderes Projekt fertig, daher sahen wir eine einzigartige Gelegenheit, eine Before-After-Control-Impact-Studie in diesen Bereichen durchzuführen. Die ersten Proben wurden zu unseren ‚vor den Bränden‘ ‚-Datensatz und als die Brände aufhörten, sammelten wir die Proben für unseren ‚Nach-dem-Brände-Datensatz‘.“
Um die möglichen Auswirkungen von Buschbränden auf Flussmündungen zu untersuchen, entschieden sich die Forscher, sich auf den weichen Sandboden der Flussmündungen zu konzentrieren, da dieser Lebensraum eine wichtige Quelle und Senke von Elementen ist und eine wichtige Rolle in globalen biogeochemischen Kreisläufen spielt und gleichzeitig eine hohe Artenvielfalt und Produktivität unterstützt .
Sie analysierten die Sedimente auf Änderungen der Nährstoffkonzentrationen, des Sedimentschlammgehalts, der Metalle und verschiedener Formen von Kohlenstoff, einschließlich pyrogenem Kohlenstoff (gebildet durch Brände), um Änderungen der Kohlenstoffkonzentration direkt mit den Buschbränden in Verbindung zu bringen.
Ästuare wurden nach dem Prozentsatz der verbrannten Einzugsgebietsvegetation und der Nähe der verbrannten Zone zur Wasserstraße kategorisiert.
Die Studie zeigt, dass in jenen Mündungen mit einem großen Anteil des verbrannten Einzugsgebiets und einer geringen Lücke zwischen dem Feuer und dem Wasserlauf die Konzentration verschiedener Formen von Kohlenstoff, Nährstoffen, Metallen und Schlickgehalt nach den Bränden signifikant gestiegen ist. In den unverbrannten Mündungen oder solchen, die eine Pufferzone behielten, wurden keine signifikanten Veränderungen festgestellt.
Die Studie war eine Zusammenarbeit zwischen Forschern der University of Sydney, CSIRO, Macquarie University, University of New South Wales.
Thayanne L. Barros et al., Waldbrände verursachen schnelle Veränderungen im benthischen Lebensraum von Flussmündungen, Umweltverschmutzung (2022). DOI: 10.1016/j.envpol.2022.119571