Forscher verfolgen die Bewegung von verkohltem Schutt, der nach dem Murgang 2018 in Kalifornien von Goleta Beach verstreut wurde

Der katastrophale Murgang, der Montecito, Kalifornien, Anfang Januar 2018 heimsuchte, war das Ergebnis eines seltenen Zusammentreffens schwerer Ereignisse. Das Thomas-Feuer wütete seit Wochen in den Grafschaften Ventura und Santa Barbara, und ein ungewöhnlich starker Wintersturm ließ in fünf Minuten einen halben Zoll Regen auf die frisch verkohlten Hügel über der vorstädtischen Enklave fallen. Während die zähe Vegetation, die die Hänge festhielt, durch das Feuer abgebrannt war, stürzten Tonnen von Wasser, Schlick, verbranntem Pflanzenmaterial und Felsen die Hänge hinunter und verschlangen die darunter liegende Gemeinde, was zu massiven Schäden und dem Tod von 23 Einwohnern führte.

Als sich die Gemeinde nach der Katastrophe aus dem Schlamm grub, standen die Hochwasserschutzbeamten von Santa Barbara County vor einem großen Problem: Was tun mit der Schlammschlämme und anderen Trümmern, die Bäche überflutet, Einzugsgebiete verstopft und Häuser begraben hatten? . Eine Lösung: Bringen Sie es zur Entsorgung nach Goleta Beach, was sie später in diesem Monat über mehrere Wochen hinweg taten.

„Sie versuchten, mit Mutter Natur zusammenzuarbeiten, um das Trümmermaterial zu zerstreuen“, erinnerte sich Heili Lowman, zu der Zeit eine Doktorandin, die dem Santa Barbara Coastal Long Term Ecological Research Program unter der Leitung des UC Santa Barbara-Ökologen John Melack angehörte . Winter bis Frühling ist die Zeit mit den meisten Niederschlägen in der Region, erklärte sie, mit Wellen und Stürmen, die die Küste schlagen und Regen Bäche füllen, die ins Meer münden, was die Ausbreitung des Materials vor der Küste verstärken könnte.

Für Lowman und ihre Kollegen, die vom Marine Science Institute auf dem Campus aus die Fortschritte der Grafschaft am Goleta Beach sehen konnten, bot sich die Situation für eine Studie an, in der untersucht wurde, wie weit die Trümmer der Notentsorgung tatsächlich transportiert werden würden. Würde es irgendwo anders entlang der Küste angespült oder würde es ins offene Meer hinausziehen? Würde es sich in einem Meereslebensraum anreichern, wo es ökologische Auswirkungen haben könnte? Sie führten eine Studie in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der University of Florida und der Université du Québec à Montréal durch. Die Ergebnisse ihrer Studie erscheinen in der Zeitschrift Wissenschaft der gesamten Umwelt.

Auf der Suche nach terrestrischen Trümmern

„Die hohe Biodiversität der Küste von Santa Barbara ist auf das reiche und produktive Mosaik küstennaher Meereslebensräume zurückzuführen, zu denen Kelpwälder, Sandstrände, Brandungszonen, felsige Riffe, Brandungs- und Seegraswiesen und weiches Benthos gehören, die alle im Weltraum eng miteinander verbunden sind.“ sagte die UCSB-Küstenökologin Jenifer Dugan. „Das bedeutet, dass selbst in einem kleinen Bereich der Küste die Auswirkungen der Abfallentsorgung möglicherweise mehrere Meereslebensräume und ihre Artenvielfalt beeinträchtigen könnten. Vor diesem Hintergrund ist es sehr wichtig, unser Verständnis für das Schicksal dieser Art von Material und seine Entsorgung zu verbessern wichtiger Schritt zur Erhaltung dieser marinen Lebensräume und ihrer Biodiversität, während wir auf den Klimawandel und die Wahrscheinlichkeit zukünftiger schwerer Ereignisse hier und anderswo reagieren.“

Um ein Gefühl dafür zu bekommen, wohin der Schuttstrom verschwunden war, nachdem er am Strand von Goleta abgeladen wurde, sammelten die Forscher Proben vom Strand und von der Bucht von Goleta. Sie beprobten auch den Meeresboden in der küstennahen Zone südlich von Goleta Slough und entlang eines sich nach Westen erstreckenden Querschnitts. Um festzustellen, ob das Sediment von einer terrestrischen Quelle wie dem Murgang stammte, suchten sie insbesondere nach Holzkohle und Verbindungen, die auf verbranntes Material und terrestrisches Pflanzenmaterial hinweisen. Anhand von Proben, die in der Nähe des Sumpfes gesammelt wurden, der Bäche entwässert, die nicht vom Thomas-Feuer betroffen waren, konnten die Wissenschaftler Sedimente auf ein klares „Holzkohlesignal“ vergleichen, das das eindeutige Zeichen für das im Feuer verbrannte Material war.

„Die gute Nachricht ist, dass wir festgestellt haben, dass das Schuttmaterial weitgehend vom Strand entfernt zu sein schien“, sagte Lowman, der jetzt seine Postdoktorandenarbeit an der University of Nevada, Reno, abschließt. „Und wir haben es wirklich nicht an den anderen Gezeitenstellen entdeckt, die wir im Laufe der Zeit beprobt haben.

„Obwohl das Trümmermaterial in den flachen Kernproben am Strand von Goleta nicht entdeckt wurde, wurde es möglicherweise von den großen Sandmengen begraben, die sich entlang der Strände der Region von West nach Ost bewegen“, fügte Dugan hinzu.

In den küstennahen Kernen war das Holzkohlesignal jedoch stark, ein Zeichen dafür, dass sich die Trümmer nicht sehr weit vom Strand entfernt hatten.

„Wir können mit hoher Sicherheit sagen, dass die Holzkohle im Grunde genommen im Meeressediment verblieben ist“, sagte Lowman. Die küstennahen Zonen im Santa Barbara Channel beherbergen auch verschiedene Algenwaldgemeinschaften, die Fische, Krebstiere und gelegentlich Meeressäuger und Vögel beherbergen. Die in flacheren Gewässern entdeckten Trümmer zeigten dank der Wellenbewegung ein ziemliches Maß an Verschlechterung, aber einige der Materialien in tieferen Gewässern waren etwas frischer. Das würden Wissenschaftler von organischem Abfall erwarten, der nicht von Mikroben bearbeitet und durch die normale stromabwärts gerichtete Reise abgebaut, sondern schnell aus den Bergen transportiert, dann aufgeschaufelt und direkt in den Ozean eingebracht wurde.

„Dies impliziert, dass ein riesiger Zustrom organischer Materie aus der terrestrischen Umgebung in die Meeresumwelt in einem großen Impuls erfolgte“, sagte Lowman. „Wir haben Hinweise auf frisches terrestrisches Material in Wassertiefen von etwa 20 Metern gesehen.“

Sie haben die Auswirkungen, die diese Trümmer auf die küstennahe Meeresumwelt gehabt haben könnten, nicht bewertet, fügte Lowman hinzu. Diese Studie diente hauptsächlich dazu, zu sehen, ob und wie weit die Trümmer gereist sind.

„Goleta Bay unterstützt Seegraswiesen, die sehr empfindlich auf Sedimentation reagieren, und eine reiche Gemeinschaft subtidaler benthischer Infauna“, sagte Dugan. „Einige der Sandstrände, die die Bucht säumen, gehören zu den reichsten bekannten der Welt, und in den felsigen Teilen der Küste können Surfgraswiesen gedeihen.“ Die Bucht unterstützte historisch einen großen Seetangwald, der sich vom Campus Point bis hinter den Goleta-Pier erstreckte. Dieser Kelpwald hatte eine ungewöhnliche Wachstumsform, die es ihm ermöglichte, auf dem sandigen Benthos der Bucht zu gedeihen, fügte Dugan hinzu.

Angesichts der zunehmenden Wahrscheinlichkeit von Unwettern – das Thomas-Feuer war damals das größte in der Geschichte Kaliforniens, wurde aber seitdem von sieben Waldbränden in den Schatten gestellt – ist es vielleicht nicht das letzte Mal, dass verbranntes organisches Material aus den Bergen in den Ozean transportiert wird. Den Forschern zufolge ist es wichtig, die Auswirkungen zu kennen, die diese Pulse organischer Materie auf die küstennahe Gemeinschaft haben.

„Diese Studie sollte untersuchen, ob das Trümmermaterial dort haften bleibt oder nicht, und zusätzliche Studien über die Auswirkungen dieses Materialzuflusses aus der terrestrischen Umgebung in die Meeresumwelt motivieren“, sagte Lowman. „Jetzt, da wir tatsächlich wissen, dass es hier ist, müssen wir seine Auswirkungen besser untersuchen, weil es nicht so weit verbreitet ist, wie wir dachten.“