松树甲虫爆发增加了落基山脉的地下水供应

山松甲虫总体上破坏了生态系统,自1996年爆发以来,影响了科罗拉多州约 340 万英亩的森林

更多的松树甲虫意味着更多的地下水吗?也许是——但一项新研究的作者表示,这不一定是好事。

据科罗拉多州戈尔登市矿业学院的研究人员在本周发表在《自然气候变化》杂志上的一项研究中报告,困扰北美落基山脉的树皮甲虫爆发正在对该地区的水文产生重大连锁反应。

研究人员发现,与甲虫侵扰影响较小且发生时间较近的分水岭相比,甲虫杀死的树木较多的分水岭吸收的地下水多出约 30%。


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“地下水增加 30% 是相当可观的,特别是在其他贡献较低的夏末,”矿业学院水文科学与工程项目博士生、主要作者林赛·比尔阿普说。

然而,比尔阿普警告说,现在庆祝这种生态破坏趋势的副作用还为时过早。

“从数量的角度来看,这显然不是一件坏事,”比尔阿普说,但她补充说,这可能是一种过于简单地看待她的研究结果的方式。

她说:“当我们改变水的来源时,它也会改变水的质量。”

枯树不吸水
该论文的共同作者、矿业学院综合地下水建模中心主任里德·麦克斯韦解释说,高于平均水平的气温导致了“完美风暴”,导致科罗拉多州数百万英亩的森林损失。

冬季不够寒冷,无法杀死甲虫的幼虫种群。更长的夏季延长了昆虫的繁殖季节。最近的研究还发现,干旱可能是降低树木对甲虫防御能力的一个因素(《气候连线》,2013 年 10 月 11 日)。

森林管理局的空中调查发现,自 1996 年爆发以来,仅山松甲虫就影响了科罗拉多州约 340 万英亩的土地。

2013 年的调查发现,受山松甲虫影响的地区仅增加了 8,000 英亩,与 2012 年的 31,000 英亩和 2011 年的 140,000 英亩相比大幅下降。但这并不是因为情况正在好转,而是因为甲虫已经把自己吃光了,摧毁了大多数成熟的黄松树。云杉甲虫似乎已经搬进来吃剩下的东西,种群数量激增,在 2013 年影响了科罗拉多州 216,000 英亩的森林。

为了了解如此剧烈的生态变化可能如何影响地下水供应,比尔阿普检查了科罗拉多州落基山国家公园中两个地质、土壤和树种组合相似的分水岭。

尽管这两个分水岭都受到了松树甲虫的侵扰,但其中一个分水岭的影响最近较小,也较不显著。

比尔阿普说:“甲虫已经影响了科罗拉多州大部分有黄松的森林地区。”“找到不受影响的东西是不现实的,所以影响较低真的是你能做的最好的事情。”

比尔阿普的假设相对简单:周围的树木较少,用根部吸收地下水,甲虫爆发更大、更近期的分水岭中的溪流最终将有更多的地下水。

但证实这一假设有点困难。比尔阿普在落基山国家公园周围采集了两个分水岭中各个地点的雨水、积雪、地下水和溪流样本。这些不同的水源具有不同的氢和氧同位素组合,因此这些样本为比尔阿普提供了溪流中水来自何处的“指纹”。

在 2012 年夏末,当树木最依赖地下水时,比尔阿普采集了两个不同分水岭的溪流样本。她发现,在经历过较晚且更严重的山松甲虫爆发的分水岭中,地下水在溪流水源中所占的比例明显更高。

水质是否受损?
比尔阿普说,她的研究是第一个使用同位素和化学“指纹识别”方法,而不是简单地检查峰值流量的变化来了解树皮甲虫侵扰如何影响分水岭的研究之一。

与比尔阿普一样,共同作者麦克斯韦也表示,现在得出任何积极的结论还为时过早:“这些山地源头可能确实有更多的地下水,”他说。“这对于水资源来说真的有多大的好处?这很难说。”

事实上,这项研究的动机是2012年10月发表在《自然气候变化》杂志上的一篇论文,该论文发现,受甲虫影响地区的科罗拉多州水处理设施在其水源中处理了更高的有机碳浓度,以及饮用水中明显更多的消毒副产品,这些副产品可能对人类健康有害。

比尔阿普警告说,需要更多的研究来支持地下水流入溪流的增加导致科罗拉多州供水中产生更多消毒副产品的假设。

但麦克斯韦说,这项研究是气候变化带来意想不到,有时甚至是令人惊讶的后果的又一个教训。

“在某种程度上,当您以空前的规模发生这种土地覆盖变化,并且所有特定类型的树木都被杀死时,这是一种非常有趣的实验,”麦克斯韦说。“……你不会必然认为系统中会出现不同的碳,因为所有这些树木都死了,所以自然的生物生态、地球化学系统都被破坏了。”

经环境与能源出版有限责任公司许可,转载自气候连线。www.eenews.net,202-628-6500

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