يواجه رجال الإطفاء الذين يكافحون حرائق الغابات القاتلة التي اندلعت في منطقة لوس أنجلوس في يناير 2025، صعوبات بسبب محدودية إمدادات المياه العذبة. لذلك، عندما تكون الرياح هادئة بما فيه الكفاية، يقوم الطيارون المهرة الذين يقودون الطائرات التي يطلق عليها اسم سوبر سكوبرز، بإزالة 1500 جالون من مياه البحر في المرة الواحدة وإلقاءها بدقة عالية على النيران.
قد يبدو استخدام مياه البحر لمكافحة الحرائق بمثابة حل بسيط، إذ يبدو أن المحيط الهادئ لديه إمدادات لا نهاية لها من المياه. في حالات الطوارئ مثل التي تواجه جنوب كاليفورنيا، غالبًا ما يكون هذا هو الحل السريع الوحيد، على الرغم من أن العملية يمكن أن تكون محفوفة بالمخاطر وسط تضخم المحيطات.
لكن مياه البحر لها جوانب سلبية أيضًا.
تؤدي المياه المالحة إلى تآكل معدات مكافحة الحرائق وقد تضر بالنظم البيئية، خاصة تلك مثل الشجيرات حول لوس أنجلوس والتي لا تتعرض عادة لمياه البحر. ويعلم البستانيون أن الكميات الصغيرة من الملح ــ التي تضاف كسماد على سبيل المثال ــ لا تضر النباتات، ولكن الأملاح الزائدة يمكن أن تؤدي إلى إجهاد النباتات وقتلها.
وفي حين أن العواقب المترتبة على إضافة مياه البحر إلى النظم البيئية ليست مفهومة بشكل جيد بعد، إلا أنه يمكننا الحصول على رؤى ثاقبة حول ما يمكن توقعه من خلال النظر في التأثيرات المترتبة على ارتفاع مستوى سطح البحر.
تجربة مياه البحر في غابة ساحلية
باعتباري عالم بيئة بيئيًا في مركز سميثسونيان للأبحاث البيئية، أقود تجربة جديدة تسمى TEMPEST والتي تم تصميمها لفهم كيف ولماذا تتفاعل الغابات الساحلية الخالية من الملح تاريخيًا مع تعرضها الأول للمياه المالحة.
وقد ارتفع ارتفاع مستوى سطح البحر بنحو 8 بوصات في المتوسط على مستوى العالم خلال القرن الماضي، وقد دفعت هذه المياه المياه المالحة إلى الغابات والمزارع والأحياء الأمريكية التي لم تكن تعرف في السابق سوى المياه العذبة. ومع تسارع معدل ارتفاع مستوى سطح البحر، تدفع العواصف مياه البحر إلى مسافة أبعد على الأراضي الجافة، مما يؤدي في نهاية المطاف إلى قتل الأشجار وإنشاء غابات أشباح، نتيجة لتغير المناخ المنتشر على نطاق واسع في الولايات المتحدة والعالم.
في قطع أراضي اختبار TEMPEST الخاصة بنا، نقوم بضخ المياه المالحة من خليج تشيسابيك القريب إلى خزانات، ثم نرشها على سطح تربة الغابة بسرعة كافية لتشبع التربة لمدة 10 ساعات تقريبًا في المرة الواحدة. هذا يحاكي موجة من المياه المالحة خلال عاصفة كبيرة.
يعمل العلماء في قطعة أرض اختبارية حيث تظهر تجارب المياه المالحة تأثير ارتفاع مستوى سطح البحر على الغابات الساحلية. أليس ستيرنز / مركز سميثسونيان لأبحاث البيئة
لم تظهر غاباتنا الساحلية سوى تأثير ضئيل منذ التعرض للمياه المالحة لمدة 10 ساعات لأول مرة في يونيو/حزيران 2022، ونمت بشكل طبيعي لبقية العام. قمنا بزيادة التعرض إلى 20 ساعة في يونيو/حزيران 2023، وظلت الغابة تبدو غير منزعجة في الغالب، على الرغم من أن أشجار الحور التيوليب كانت تسحب المياه من التربة بشكل أبطأ، وهو ما قد يكون إشارة إنذار مبكر.
تغيرت الأمور بعد التعرض لمدة 30 ساعة في يونيو 2024. بدأت أوراق نبات الحور التيوليب في الغابات تتحول إلى اللون البني في منتصف أغسطس، أي قبل عدة أسابيع من الموعد الطبيعي. وبحلول منتصف سبتمبر/أيلول، كانت مظلة الغابة عارية، كما لو أن الشتاء قد حل. ولم تحدث هذه التغييرات في قطعة أرض قريبة تعاملنا معها بنفس الطريقة، ولكن بالمياه العذبة بدلاً من مياه البحر.
يمكن تفسير المرونة الأولية التي تتمتع بها غاباتنا جزئيًا بالكمية المنخفضة نسبيًا من الملح في مياه هذا المصب، حيث تمتزج المياه من أنهار المياه العذبة مع مياه المحيط المالحة. الأمطار التي هطلت بعد التجارب عامي 2022 و2023 جرفت الأملاح من التربة.
لكن حدث جفاف كبير أعقب تجربة 2024، فبقيت الأملاح في التربة حينها. ربما يكون تعرض الأشجار لفترة أطول للتربة المالحة بعد تجربتنا عام 2024 قد تجاوز قدرتها على تحمل هذه الظروف.
مياه البحر التي يتم التخلص منها في حرائق جنوب كاليفورنيا هي مياه المحيط المالحة بكامل قوتها. وكانت الظروف هناك جافة جدًا، لا سيما بالمقارنة مع منطقة غابات الساحل الشرقي لدينا.
التغييرات واضحة على الأرض
لا تزال مجموعتنا البحثية تحاول فهم جميع العوامل التي تحد من تحمل الغابة للمياه المالحة، وكيف تنطبق نتائجنا على النظم البيئية الأخرى مثل تلك الموجودة في منطقة لوس أنجلوس.
كان تحول أوراق الأشجار من اللون الأخضر إلى اللون البني قبل الخريف مفاجأة، ولكن كانت هناك مفاجآت أخرى مخبأة في التربة تحت أقدامنا.
عادة ما تكون مياه الأمطار المتسربة عبر التربة صافية، ولكن بعد حوالي شهر من التعرض الأول للمياه المالحة لمدة 10 ساعات فقط في عام 2022، تحولت مياه التربة إلى اللون البني وبقيت على هذا النحو لمدة عامين. يأتي اللون البني من مركبات الكربون المتسربة من المواد النباتية الميتة. إنها عملية مشابهة لصنع الشاي.
تشير تجاربنا المعملية إلى أن الملح كان يتسبب في تشتت الطين والجسيمات الأخرى وتحركها في التربة. يمكن أن تستمر مثل هذه التغييرات في كيمياء التربة وبنيتها لسنوات عديدة.
يؤدي ارتفاع مستوى سطح البحر إلى زيادة التعرض الساحلي
في حين أن مياه المحيط يمكن أن تساعد في مكافحة الحرائق، هناك أسباب تجعل مسؤولي الإطفاء يفضلون مصادر المياه العذبة – بشرط توفر المياه العذبة.
وفي الوقت نفسه، تواجه السواحل الأمريكية تعرضًا أكثر اتساعًا وتكرارًا للمياه المالحة، حيث يؤدي ارتفاع درجات الحرارة العالمية إلى تسريع ارتفاع مستوى سطح البحر، مما يؤدي إلى إغراق الغابات والحقول والمزارع، مع مخاطر غير معروفة على المناظر الطبيعية الساحلية.
تم إعادة نشر هذا المقال من The Conversation، وهي منظمة إخبارية مستقلة غير ربحية تقدم لك حقائق وتحليلات جديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتب بواسطة: باتريك ميجونيجال، مؤسسة سميثسونيان
اقرأ المزيد:
يتلقى باتريك ميجونيجال تمويلًا من وزارة الطاقة، ومختبر شمال غرب المحيط الهادئ الوطني، والمؤسسة الوطنية للعلوم، ومؤسسة سيمونز. وهو تابع للمختبر الوطني لشمال غرب المحيط الهادئ.