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卑诗省是否需要快速反应小组来防止野火引发的洪水?

多年来,美国野火服务局一直有一个快速反应小组,帮助警告人们即将发生的山体滑坡和山洪暴发。在经历了人们记忆中最严重的洪水之后,有人说不列颠哥伦比亚省是时候组建一支自己的队伍了。
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烧焦区域应急反应小组土壤科学家在溪火烧焦区域测试土壤烧焦的严重程度。

11月15日,星期一早上,亨利·罗宾逊从他住在梅里特的双D旅馆的汽车旅馆房间向窗外望去。大约30米开外,冷水河的河岸正向他逼近,而且越来越近。

“天哪!”他记得自己说。“有很多河流往下流。”

一个小时后,他听到有人敲门。外面,经理忙得不可开交。上午10点刚过,该市发布了全面疏散约7000名居民的命令。很快,这座城市就会被水吞没。

“这只是抓住你能抓住的东西。我抓起我的必需品,我妻子的药,跳进车里开车离开了。”罗宾逊说。

在城市的另一边,迪伦·布洛克和他的女友玛丽亚·奇拉刚搬进新家,就发现卧室里有半米深的水。布洛克,一个荒野消防员遭受烧伤今年7月,他在坎卢普斯西北部的斯帕克斯湖抗击大规模野火时,胸部、颈部、手臂和脸部被烧伤,他抓着自己湿漉漉、惊恐万状的猫逃离了小镇。

这两对夫妇是今年因野火和洪水而流离失所的约5万英属哥伦比亚人中的两名。但与许多只面对单一毁灭性事件的人不同,布洛克和罗宾逊一家面对的是一连串一连串的灾难。

今年6月,创纪录的热浪引发了野火,迫使82岁的罗宾逊夫妇离开了他们在利顿的家和珍爱的果园。他们从一个汽车旅馆跳到另一个汽车旅馆,最终在梅里特(Merritt)落脚,但又被不断上涨的洪水赶了出来。

“我们有火;我们遭遇了洪水。圣诞节后会有什么?龙卷风吗?地震?”他在坎卢普斯的斯科特旅馆告诉冰川媒体。“这是糟糕的一年。我们不知道还有没有剩下多少。”

当罗宾逊一家再次发现自己身处困境,等待着收拾自己生活的残片时,越来越多的证据表明,不仅仅是越来越多的气候难民的经历将夏季火灾与冬季洪水联系在了一起。

专家说,火灾留下的伤痕可能至少是上周洪水和滑坡的部分原因。

加拿大林务局野火风险科学家François-Nicolas Robinne说:“这一点都不罕见,这种非常迅速、快速发展的事件可能在火灾发生三到五年之后发生。”

罗宾尼是为数不多的科学家之一,他们开始寻找这种联系,无论它通向哪里。但由于资源和数据有限,要将山洪或泥石流归咎于古老的火灾痕迹是一个巨大的挑战。

他说:“我们需要更多的人来更好地了解发生了什么、在哪里以及为什么。”

火灾是如何导致洪水和山体滑坡的?

英国哥伦比亚大学林业系研究森林动态和适应气候变化的教授洛里·丹尼尔斯(Lori Daniels)说,把完整的森林想象成一块巨大的海绵。

当雨水落在树冠上时,会被树叶和针叶缠住,慢慢滴到地上,被分解的落叶和枯木吸收。

雨水从那里渗入土壤,最终成为地下水。在极端降雨事件期间,这种缓慢的滴漏可以平掉洪峰,同样,社交距离可以平掉COVID-19病例的曲线。

丹尼尔斯说,但当野火在森林中燃烧时,海绵效应就会消失。

如果没有树冠和海绵状的有机碎片表层,雨水的全部力量就会倾泻到土壤中。但这是一个肉眼看不到的过程,它可能对洪水产生最大的连锁反应:当森林的针叶被烧尽时,给森林带来刺鼻气味的芳香油也会滴入土壤。丹尼尔斯说,一旦大火停止,一切都冷却下来,这些油就会在火山灰和土壤下面形成一层涂层,就像蜡纸一样。

“现在想想把水滴在蜡纸上。它不进入蜡纸。它挂在上面,”她说。

由于无处可去,雨水聚集在一起。首先,进入水坑。它最终会向下倾斜,变成山洪和激流,流向景观的最低点,那里通常是谷底的社区。

目前还不清楚最近的洪水和滑坡在多大程度上可以归因于这一蜡质层,但这并没有阻止一些科学家寻找答案。

对杰里米·文迪蒂来说,这种寻找始于对鲑鱼的极度关注。11月19日,也就是大气河袭击公元前四天后,他跳上一架直升机,乘着一架直升机飞上利顿附近的弗雷泽峡谷侦察任务

Venditti是SFU环境科学和地理学的教授,他花了多年的时间追踪滑坡对弗雷泽河上下鲑鱼数量的影响。虽然鱼在风暴中似乎幸免于难,但小镇和周围的土著社区在多个咽喉点被切断了联系。

Venditti统计了该地区15处严重的山体滑坡。在坦克山,大规模的泥石流摧毁了公路和铁路线,他说,2021年的野火显然为失败创造了完美的条件。

“这是受灾最严重的地方之一,”他告诉冰川媒体。“火灾和道路被冲毁之间有明显的联系。”

卫星图像显示洪水重叠

泥石流通常被称为泥石流,当泥浆、树干和大到车库大小的巨石以每小时36公里的速度冲下沟壑,摧毁沿途几乎所有的东西时,就会形成泥石流。

上周在公元前,这种现象在阿加西附近的7号高速公路上困了275人过夜,在彭伯顿北部的99号高速公路上至少有4人死亡,据报道,科基哈拉高速公路因今年夏天梅里特郊外7月山火留下的烧伤疤痕而下坡。

没有直升机的罗宾尼求助于卫星。研究人员与UBC奥卡那根大学的马蒂厄·波本奈(Mathieu Bourbonnais)教授一起,确定了利顿附近至少两个流域,洪水和泥石流似乎与野火的伤痕重叠。

在被毁的梅里特市上游,他们也在检查三个流域的严重火灾痕迹,包括冷水河,这条河流经小镇,经过现已疏散的双D酒店。

Robinne的分析仍处于早期阶段,它表明梅里特上游约15公里处的野火可能加剧了洪水。但他说,仍然存在大量的不确定性。

罗宾尼说,他们最好的办法是将卫星图像、流域地图和周边数据输入计算机模型,以得到一些决定性的答案。然后,该模型可以模拟上周有或没有野火的降雨,并查看泥石流和山洪是否仍然出现。

罗宾尼说,现在缺少的是全面的田野数据,比如在火灾后但在雨水冲走蜡质层之前采集的土壤样本。

“在这种情况下,美国要先进得多,”他说。“他们派了一支队伍过去,这支队伍在火灾后就在那里——有时火势还在燃烧。”

“我们这里绝对没有。”

现在是不列颠哥伦比亚省采用美国式洪水预警系统的时候了吗?

随着卑斯省逐渐恢复,几位接受本文采访的专家表示,该省是时候考虑推出预警系统,通知居民即将发生的山洪和泥石流。

上周,加拿大环境部的科学家向冰川媒体透露,他们正在加速推出一个大气河流分级系统类似于飓风或龙卷风前广播的警告。

但是预测在局部范围内是最有效的,了解主要天气系统如何引发致命的泥石流或山洪暴发需要对地面进行详细的分析。

在美国西部,多年的干旱导致了特大火灾和山洪暴发的循环,科学快速反应小组是美国政府向居民发出灾难预警能力的关键。

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BAER文化资源专家韦斯·培根-舒尔特正在浏览一个被烧毁的考古遗址。国家跨部门消防中心/Facebook

一旦联邦土地上的野火得到控制,烧焦地区应急反应小组(BAER)立即部署,收集火灾后洪水、泥石流和岩石滑坡威胁增加的数据。

这些团队由几位专家组成,包括水文学家、工程师、生物学家甚至考古学家。他们一起决定应推出何种紧急稳定措施,以保护生命、财产和文化资产。

这可能意味着在土地上重新播种快速生长的本地物种,或者用秸秆和木屑覆盖山坡。在某些情况下,他们会安装垃圾收集器,修改道路下的涵洞,或建造一个紧急溢洪道,以保护桥梁和道路不被冲走。

他们利用卫星图像来查看在火灾中有多少植被被烧毁,并为有关山坡指定一个烧伤严重程度指数:高、中等或低。卫星和现场测量结果随后被发回给弗朗西斯·伦格斯等人,他是美国地质调查局洪水灾害项目的研究地质学家。Rengers和他的团队通过数千次观察得出的方程来计算结果。

“我们可能会说,‘好吧,根据你给我们的数据,每小时22毫米的降雨强度有50%的可能性(引发灾难),”他说。

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土壤科学家Sam和Tricia Prentice评估了侵蚀的可能性,以及山坡上流失的土壤量,这些土壤导致了加州中部图莱河印第安人保留地下游的泥石流。约翰尼·霍尔德/印第安人事务局

该风险评估于2005年首次在南加州的8个县进行试点,至少从2016年起就移交给了美国国家气象局,后者用它来开发当地的气象系统山洪及泥石流警告

住在科罗拉多州戈尔登市的Rengers以格伦伍德峡谷为例,说明了早期预警系统是如何挽救生命的。该峡谷是科罗拉多河的一部分,是I-70公路的咽喉,这是一条重要的高速公路走廊,将货物和人员输送到整个州。

在这两次2020年,灰熊溪大火席卷了格伦伍德峡谷,烧毁了130平方公里的山坡,其中大部分靠近高速公路。今年7月底,当强雷暴到来的时候,Rengers和他的团队在他们的模型中预测的泥石流将掩埋高速公路的7个地点发出了警告。在当局关闭道路后,他们所有的预测都实现了。

“我们死里逃生。有一天晚上,这条路被封了,看起来好像天气停止了,所以他们又把它打开了。人们开车往下走,然后又开始下雨了。”

一名妇女在车被埋在一堆泥下之前从车里逃了出来。最后,100多人在隧道中度过了一夜,以躲避危险。

“(关闭高速公路)真的很不方便。这很痛苦。人们真的,真的,真的很讨厌它,因为有些人生活和工作在峡谷的两端。”“但我认为,我们可以说,因为我们关闭了道路,我们能够拯救生命。”

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土壤科学家Sam和Tricia Prentice评估了侵蚀的可能性,以及山坡上流失的土壤量,这些土壤导致了加州中部图莱河印第安人保留地下游的泥石流。约翰尼·霍尔德/印第安人事务局

采用快速反应小组的局限性是什么?

让BAER快速反应小组适应卑斯省火灾可能会带来一些挑战。

寻找足够的专家和资助这样的项目只是一个开始。Rengers说,美国早期预警系统需要在泥石流4公里范围内的雨量计来正确地将其归为野火。这将需要在一些流域增加临时雨量计的数量——尽管美国许多州已经这样做了。

更大的挑战在于任务的广度,特别是在极端降雨之外,洪水和泥石流也会变得更严重。Rengers说,最近在美国西南部,由野火加剧的泥石流中,有77%是由只有两年周期的暴雨引发的。换句话说,并不需要一场巨大的风暴就能对生命和基础设施造成广泛的破坏。

与此同时,野火并不能解释不列颠哥伦比亚省的所有山洪和泥石流。波旁奈说,森林采伐可能也对最近的洪水和泥石流产生了重大影响。

他告诉冰川媒体:“在公元前,对这一领域的监测和研究非常缺乏。”

然而,在重要的高速公路和受威胁最大的社区附近部署快速反应小组,对拯救生命仍有很大帮助。

为了保护因井喷而臭名昭著的小溪中的生命和基础设施,人们修建了大量的水泥偏转护堤,比如海天高速公路上的查尔斯河。但这是一个昂贵的解决方案。

在温哥华的地球科学家马蒂亚斯·雅各布看来,预计未来几十年不列颠哥伦比亚省遭受的洪水破坏规模可能会非常大,我们能做的最好的事情就是对损失进行分类。

“它们需要数年的规划和建设,每座建筑造价数百万美元,”雅各布说。“我们在不列颠哥伦比亚省有数千条正在开发的河流。如果算上公路,铁路,管道,输电线,可能有成千上万条小溪。我们没有钱建造这些建筑,但我们能做的是提供预警系统。”

他说,气候变化的问题在于,我们没有问自己,我们是否已经达到了现有基础设施的承受极限。交通和基础设施部长弗莱明周二说,大气污染导致该省约200条高速公路关闭。

雅各布说:“我们已经达到了一种气候,它与我们在全新世,甚至可能是过去300万年中所见过的任何气候都不同。”“我们必须理清哪些事情实际上是可以控制的,哪些是无法控制的。”

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工作人员在位于霍普东北5号高速公路上的杰西卡桥上工作,BC省交通和基础设施部/Flickr

地球科学家说,在公元前中部和东北部,高于平均水平的降水将导致山体滑坡的高风险,一些道路可能不得不关闭,因为维护成本太高。

雅各布说:“然后我们必须问自己,如果很多道路,或者奎斯奈尔、威廉湖和乔治王子等城镇的部分地区不加以缓解,人类撤退真的是唯一的可能。”

“这些极端事件造成的破坏无处不在,所以我们需要重新训练我们的思维。”

斯特凡Labbé是一名解决方案记者。这意味着他涵盖了人们如何应对与气候变化相关的问题——从住房到能源以及介于这两者之间的一切。有故事构思吗?保持联系。电子邮件slabbe@glaciermedia.ca

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