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Jan. 22 2020

為什麼澳洲大火會燒出水源供應問題?

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  • 連續好幾週,猛烈的野火產生的灰燼、煤煙和焦黑的植物,沿著澳洲新南威爾斯(New South Wales)的海岸聚集,充塞於波浪之間並被浪潮拍打上岸。PHOTOGRAPH BY SAEED KHAN, AFP/GETTY IMAGES

  • 這個新南威爾斯達令河(Darling River)的魚群大量死亡事件被認為與乾旱有關,也是這個地區有記憶以來規模最大的事件之一。 PHOTOGRAPH BY MIKE BOWERS, EYEVINE/REDUX

當大量的灰燼沖入河流、水壩,最後再進入海洋時,它們可能會污染供水,還會造成水生野生動植物的死亡。

連續好幾週,猛烈的野火產生的灰燼、煤煙和焦黑的植物,沿著澳洲新南威爾斯(New South Wales)的海岸聚集,充塞於波浪之間並被浪潮拍打上岸。PHOTOGRAPH BY SAEED KHAN, AFP/GETTY IMAGES

連續好幾週,猛烈的野火產生的灰燼、煤煙和焦黑的植物,沿著澳洲新南威爾斯(New South Wales)的海岸聚集,充塞於波浪之間並被浪潮拍打上岸。PHOTOGRAPH BY SAEED KHAN, AFP/GETTY IMAGES

在澳洲新南威爾斯州的雪梨,科學家擔心當大火席捲了大片受乾旱侵襲的土地後,隨著終於落下的雨水,燒焦的殘骸會被沖入河流、水壩以及海洋中,導致野生生物死亡,甚至污染如雪梨等大都市的飲水供應。

雪梨的海灘已經連續數週有灰燼、煤灰和焦黑的桉樹樹葉聚集,它們充塞於波浪之間,隨著浪潮被拍打上岸。這些來自西部森林地區大火的殘骸,和野火刺鼻的煙霧一同被風帶過來,讓澳洲最大的城市在去年12月大多都籠罩在霧靄之中。

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不過被風吹來的殘骸,只占當傾盆大雨發生時,可能會被沖入河流的大量殘骸中的一丁點兒。截至本文在1月10日發稿時,超過10萬平方公里的地區(比葡萄牙還大)已經被燒燬,大部分位在澳洲大陸的東南部。其中包括了被稱為集水區(catchments)的土地,雨水就是從這裡踏上它進入特定河川、湖泊或水壩的地球之旅。

這是澳洲史無前例的一場生態浩劫,它會對水源供應、海岸生態系,以及如鴨嘴獸(platypus)等澳洲代表性野生生物賴以生存的淡水河流帶來麻煩。

「這種規模的混亂幾乎肯定會影響生物多樣性。我是非常擔心淡水生態系統所受到的影響。」坎培拉大學(University of Canberra)的淡水生態學家羅斯.湯普森(Ross Thompson)說。

「在這麼猛烈的火勢之下,(被燒地區的)所有東西差不多都沒了。所以一個很重要的問題就是當降雨來臨時,一大堆灰燼和垃圾就會毫無阻礙地沖入我們的集水區。」新南威爾斯西雪梨大學(University of Western Sydney)的生態學家和環保主義者瑞奇.史賓塞(Ricky Spencer)補充說。

藻類繁生禍及魚類

最大的憂慮之一,是各水路突然湧入的營養鹽可能會引發「黑水事件」,它是由大量生長的藍綠藻(blue-green algae)──又稱為藍綠菌(cyanobacteria)──所造成。氧氣之後會下降到危及其他水生生物的濃度,可能導致大量魚群死亡,還會影響到如澤龜(freshwater turtle)等物種。

農業逕流水引起的藻華(bloom)加上持續發生中的旱災,造成了去年夏天新南威爾斯西部河流裡數百萬條魚的死亡──大部分是圓尾麥氏鱸(Macquaria ambigua)和墨瑞鱈(Maccullochella peelii ),這兩種皆是澳洲重要的休閒用魚。不論如何在今年遭受旱災的水路都很可能也發生藻華,不過史賓塞擔憂情況會因為野火而惡化。

「這些藻華可能會一直持續,直到我們開始看到沿著河流系統出現一些生長物,或是下了一場很大的雨。」他說。

有些研究也顯示火災會導致汞釋出到逕流中,雪梨麥考瑞大學(Macquarie University in Sydney)和雪梨海洋科學研究所(Sydney Institute of Marine Science)的環境科學家凱瑟琳.達逢恩(Katherine Dafforn)補充說,

「在受災集水區內的湖泊裡,曾發現魚身上含有比標準集水區的魚更高濃度的汞。」她說,如果吃下食物鏈頂端的魚可能會影響人類健康。

這個新南威爾斯達令河(Darling River)的魚群大量死亡事件被認為與乾旱有關,也是這個地區有記憶以來規模最大的事件之一。 PHOTOGRAPH BY MIKE BOWERS, EYEVINE/REDUX

這個新南威爾斯達令河(Darling River)的魚群大量死亡事件被認為與乾旱有關,也是這個地區有記憶以來規模最大的事件之一。 PHOTOGRAPH BY MIKE BOWERS, EYEVINE/REDUX

水壩裡的藻華可能導致如雪梨和墨爾本等大城市的水源供應出現嚴重問題。瓦拉甘巴水壩(Warragamba Dam)就位在雪梨西邊, 為370萬人口提供飲用水。不過在它集水區內或外圍的巨大野火,目前已經燒掉超過598平方公里大的森林。

大火已經燒掉森林內「集水區重要部分的80到90%,」斯圖爾特.卡恩(Stuart Khan)說,他是雪梨新南威爾斯大學(University of New South Wales,UNSW)的工程師,研究水處理過程中的汙染物。

受汙染的水

2006年發生在集水區的野火,很可能導致了當地水壩在2007年出現長達數個月的藻華,而目前發生的野火規模更大。

飲水供應裡出現藻華之所以會很麻煩,有幾個原因。藻華所引起的去氧作用不只會造成魚群死亡,還會讓鐵和錳元素溶解,讓水的味道、氣味和顏色變差。藍綠菌也會製造出讓水產生霉味或土味的化學物質。

在罕見的情況下藻華會產生危險的藍綠菌毒素(cyanotoxins),它們「需要極高的注意力才能找到,還要仔細觀察有哪些東西在這些水庫裡生長,」卡恩補充說。雖然他認為在雪梨不太可能有公共衛生問題,但他的確擔憂要維持汙水處理廠運作會面臨的挑戰。

「我們不習慣有很大量的藍綠菌和灰燼進入我們的汙水處理廠……處理過程可能會被拖慢許多。」他說。

在目前的旱情下,雪梨的水源供應已經負荷過重,必須使用海水淡化廠支援。如果對瓦拉甘巴水壩的水處理速度變慢,可能會造成暫時性但嚴重的缺水,以及嚴格的乾旱限水。整個澳洲東南部構成集水區的森林地區都已經被燒毀了,大火危機又可能還要持續好幾個月,所以東南部各地許多都會中心的飲水供應,可能到夏季結束前都會受到影響。

鴨嘴獸好熱

野火可能會對澳洲的河流系統帶來更進一步的嚴重影響,這會加重對擁有鴨喙的鴨嘴獸的威脅。失去了牠們棲息的小溪和水塘周圍可遮陰的植物後,水溫可能會上升到牠們無法忍受的程度──通常是攝氏28.3度以上。

「鴨嘴獸是奇特的小生物,特別是牠們沒有任何方法能擺脫熱。牠們對溫水唯一的反應是坐在巢穴裡,希望事情過去。」湯普森說。在20年前可怕的千禧年乾旱(Millennium Drought)期間,許多鴨嘴獸就只是退到巢穴然後死在裡面,他補充說。

今年的旱災甚至更糟,澳洲氣象局1月初指出2019年是有紀錄的120年以來最乾和最熱的一年。鴨嘴獸的分布範圍位於澳洲東部,其中北部和西部區域的鴨嘴獸可能會局部地區滅絕(locally extinct),湯普森的研究指出,這是在氣候變遷下未來非常可能發生的狀況。

「情況變得很像是牠們正在被凌遲處死,」他說:「千禧年乾旱重創澳洲許多淡水生物群,許多案例指出牠們從未復原,而現在又有這麼大片區域的火災……這是非常要緊的事,我們肯定會失去一些物種。」

守望海洋

最終那些沖入河川的灰燼、煤灰和沉積物會流入海洋,不過相較之下野火對海洋生物影響的研究很少,也不確定的多。

「這些火災的規模之大是前所未有的,而我們在海灘看到海浪浮載著灰燼和煤灰的景象,顯示了水層中灰燼的濃度非常高,所以在那些地區極可能出現居部性的影響。」新南威爾斯大學的海洋生物學家愛瑪.強斯登(Emma Johnston)說。

殘骸不是一定要有毒才會造成麻煩,微小的顆粒也會堵塞魚類的鰓,以及如貽貝、海綿動物和珊瑚等濾食性動物的覓食器官。

雖然檢視木炭和灰燼對海洋生物的影響,以及野火可能產生的毒素等的研究很少,但它們當然可能有危害,強斯登補充說,而且進入海洋的營養鹽也可能會導致藻華。

謝天謝地的是,澳洲大堡礁(Great Barrier Reef)目前還未受到影響,因為火災中心現在已經更往南移,而洋流也把水帶向南方,遠離了礁區。

復原緩慢

雖然對於煤灰和灰燼對海洋生物產生的影響目前所知甚少,但若暴露的濃度夠高是可能產生各式各樣的衝擊,昆士蘭唐斯維(Townsville)澳洲海洋科學研究所(Australian Institute of Marine Science)的安德魯.內格里(Andrew Negri)說,他研究的是採礦產生的煤塵對大堡礁的危害。

舉例來說,遮蔽效應會限制能夠抵達海洋植物的光,阻礙其生長。或者是顆粒可能含有金屬、硫,或是叫做多環芳香烴(polycyclic aromatic hydrocarbons)的化學物質,它們能溶解在海水中讓海洋生物中毒。

無論澳洲的海洋和淡水生態系統最後會受到多大的傷害,要修復它可能得花數十年。

「引人注意的事是這些大火的影響會持續這麼久,」湯普森說:「這些系統復原所需要的時間,特別是在水源供應方面,大約是十年。這點很重要,因為雪梨和墨爾本的集水區在最近的大火事件中受創都很嚴重。」

延伸閱讀:澳洲致命的野火之中,強烈的「火風暴」由此生成這些鳥為什麼要縱火?

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