研究发现加州伍尔西大火导致沿海水域粪便细菌激增

在《科学报告》杂志上发表的一项新研究中，科学家们结合卫星图像、降水数据和水质报告，评估了火灾后沿海水质的两个标准参数：粪便指示性细菌的存在和水的浊度，或浑浊度。

粪便指示菌来源于人类和其他温血动物的胃肠道。虽然它们并不有害，但它们表明在粪便中发现的其他细菌和病原体可能存在。浊度还有其他影响。浑浊的水导致到达海洋生物--如海带和浮游植物--的阳光减少，而这些生物需要依靠阳光才能生存。

下雨时，径流通常会将一些细菌和沉积物从陆地带到沿海水域。但是，火灾发生后，这两者的巨大飙升是不典型的。

该研究的主要作者，加州大学洛杉矶分校博士候选人、美国宇航局南加州喷气推进实验室实习生Marisol Cira说：“火灾发生后，我们看到水质发生了急剧变化，特别是在排入燃烧区的海滩。在这些地区，总大肠菌群和肠球菌都远远超过了火灾前的水平，浊度羽流的大小也是如此。”

更具体地说，研究人员得出结论，火灾后月平均总大肠菌群--一大群粪便指示菌，可以在土壤、植物和人类排泄物中找到--比之前12年的数据中的任何月份都高10倍。肠球菌表明存在可导致胃肠道疾病的细菌，它高出53倍--而且远远高于被认为是安全的娱乐用水。(当地政府当时发布了水质警告）。

为了评估浊度水平，研究小组分析了火灾之前、期间和之后的卫星图像。他们能够估计雨后进入沿海水域的沉积物羽流的大小--此时浊度水平通常会增加。他们发现，在伍尔西大火后的第一场暴风雨期间，浊度羽流的表面积比火灾前的类似雨水事件后的表面积大约10倍。

研究人员指出，直到2019年2月，细菌水平仍然很高，并在6个月后恢复到火灾前的水平；浊度在恢复到以前的水平之前，仍然很高。

在正常情况下，土壤会吸收下雨时落下的大部分水，防止大量的细菌和沉积物进入海岸。但在火灾发生后，情况就不一样了。

“当火灾烧毁森林时，它增加了地面上的植被垃圾的数量，并改变了土壤的化学性质，使它们无法吸收水，”JPL的研究合作者Christine Lee说。“因此，雨水不是被土壤吸收，而是流向当地的水体和海岸系统，带着沉积物和细菌。”

研究人员还观察了不同天气条件下水中的火灾后粪便指示菌的数量。他们发现，在潮湿的天气里比在干燥的天气里有更多的细菌；但是，在这两种情况下，月平均细菌水平显示出比火灾前的水平有戏剧性的和长时间的增长。

加州圣莫尼卡的非营利组织 Heal the Bay的科学家和研究报告作者之一Luke Ginger说：“通常当水中的细菌激增时，它只持续一两天。但在火灾发生后，有几个月的持续高细菌。因此，这是一个大问题。”

野火季节正在变得更长、更激烈；事实上，有记录的七场最大的加州野火发生在过去的四年里。

“随着野火和降雨模式的不断变化，气候变化可能会加剧我们在这里看到的水质方面的影响，”Ginger说。“保护我们的生态系统和社区的一个关键部分是了解这些新出现的威胁并传播对它们的认识。”

虽然这项研究只考察了2018年伍尔西大火的影响，但由美国宇航局少数族裔大学研究和教育计划（MUREP）资助的一个即将开展的名为KelpFire的项目，将探索加州的其他沿海流域。这项工作将更深入地研究像本研究中讨论的与火灾有关的影响如何影响更大的沿海生态系统，如海藻森林。