Incêndios florestais urbanos interrompem riachos e seus pequenos habitantes − a perda desses insetos é um aviso de problemas maiores com a água

Um mundo minúsculo e vibrante prospera ao longo do fundo rochoso da maioria dos riachos. À medida que a luz do sol filtra através da água, ninfas de efeméridas, não maiores que sua unha, agarram-se a pedras cobertas de algas. Suas partes bucais semelhantes a escovas raspam o revestimento esverdeado, deixando rastros tênues enquanto se alimentam. Seis pernas finas as ancoram contra a corrente, enquanto guelras emplumadas balançam suavemente, extraindo oxigênio da água corrente.

Essa cena é comum em riachos e córregos bem conservados que fluem por áreas povoadas. Mas quando incêndios florestais se espalham, os materiais tóxicos deixados para trás podem devastar esse ecossistema.

Quando você pensa em incêndios urbanos, você pode imaginar árvores e casas carbonizadas. Mas abaixo da superfície de riachos próximos, os incêndios também podem causar uma revolta silenciosa – uma que afeta populações de criaturas que são indicadores importantes da saúde da água.

Incêndios florestais são uma parte natural de muitos ecossistemas. Eles rejuvenescem paisagens limpando arbustos mortos e liberando nutrientes da vegetação e do solo.

Quando os incêndios se movem da natureza para os bairros, no entanto, eles encontram um conjunto drasticamente diferente de combustíveis. Conflagrações urbanas consomem uma mistura de materiais sintéticos e naturais, incluindo casas, veículos, eletrônicos e produtos químicos domésticos. Isso cria um conjunto único de problemas que podem ter consequências de longo alcance para os cursos d’água e as criaturas que os chamam de lar.

Como engenheiro ambiental, estudo como as ações humanas em terra afetam a química e a ecologia dos sistemas de águas superficiais, incluindo um importante grupo de moradores de riachos: macroinvertebrados bentônicos. Essas pequenas criaturas, que incluem efeméridas, moscas de pedra e moscas caddis, não são apenas fontes de alimento para peixes e outras formas de vida em riachos, mas também servem como monitores da qualidade da água da própria natureza.

Camp Fire de 2018 foi um chamado para despertar

Em novembro de 2018, o Camp Fire devastou a cidade de Paradise, Califórnia, destruindo mais de 18.000 casas e outras estruturas. Após esse trágico evento, meus colegas e eu examinamos os efeitos da queima urbana em larga escala na química de bacias hidrográficas próximas.

Os resultados foram alarmantes: as concentrações de metais nas bacias hidrográficas afetadas aumentaram drasticamente – até duzentas vezes em comparação com os níveis pré-incêndio. As concentrações desses metais excederam os critérios agudos de habitat aquático da EPA, níveis recomendados que indicam quando um metal atingiu o limite de “tóxico” para organismos na água.

Esses níveis elevados de metais podem representar riscos tanto para os ecossistemas quanto para a saúde humana.

Para os humanos, bacias hidrográficas contaminadas podem comprometer as fontes de água potável, exigindo tratamento extensivo da água ou até mesmo tornando alguns suprimentos de água temporariamente inutilizáveis.

A vida selvagem, particularmente espécies aquáticas sensíveis como peixes e anfíbios, enfrentam ameaças imediatas desses poluentes. Os metais tóxicos podem interromper seus ciclos reprodutivos, prejudicar o crescimento e desestabilizar ecossistemas. Pequenos macroinvertebrados bentônicos fornecem alertas precoces do dano.

Testemunhas silenciosas: Macroinvertebrados bentônicos

Em seus estágios larvais, os macroinvertebrados bentônicos vivem no bentos, ou fundo, do riacho, onde ficam constantemente expostos à água, o que os torna sensíveis a mudanças na química do riacho.

Entusiastas da pesca com mosca podem reconhecer essas criaturas como a inspiração para as moscas que amarram. Elas são alimento para outras formas de vida aquática, mas sua presença, diversidade e abundância também fornecem insights sobre eventos de poluição de curto prazo e mudanças ambientais de longo prazo que testes químicos sozinhos podem não perceber.

Muitas espécies têm ciclos de vida curtos, permitindo que cientistas observem mudanças rapidamente. Espécies diferentes também têm tolerâncias variadas à poluição, fornecendo uma imagem diferenciada da qualidade da água.

O incêndio Marshall alterou drasticamente a qualidade da água

Quando estávamos terminando nossa análise das amostras do incêndio Camp Fire, em 30 de dezembro de 2021, o incêndio Marshall devastou comunidades no meu estado natal, Colorado, destruindo mais de 1.000 casas na bacia hidrográfica de Coal Creek, no Condado de Boulder.

Por dois anos após o incêndio, trabalhei com uma equipe da University of Colorado Boulder para monitorar a química da água, populações de macroinvertebrados bentônicos e algas em Coal Creek. Descobrimos que o escoamento de detritos do fogo alterou drasticamente tanto a qualidade da água quanto o equilíbrio ecológico em locais afetados pelo fogo.

Nossas descobertas mostraram níveis de metais tóxicos persistentemente elevados e declínios em espécies aquáticas sensíveis, indicando riscos potenciais de longo prazo para atividades humanas, como pesca e irrigação. Elas também mostraram que a recuperação provavelmente levaria muitos anos.

Incêndios urbanos criam um coquetel tóxico para riachos

Semelhante ao que ocorreu após o Camp Fire, nos locais urbanos afetados pelo fogo no Condado de Boulder, observamos concentrações elevadas de nutrientes e metais, incluindo cobre, níquel, chumbo e zinco. Ao medir as águas pluviais, conseguimos mostrar que esses poluentes eram transportados por sistemas de drenagem de concreto que rapidamente canalizavam a água para o riacho. Observamos 84 casos em que as concentrações de metais excederam os limites dos critérios de vida aquática da EPA no primeiro ano.

Também medimos mudanças significativas nos tipos e números de macroinvertebrados bentônicos presentes. Uma das descobertas mais marcantes foi o impacto sobre efeméridas comedoras de algas, que são particularmente sensíveis a mudanças na qualidade da água.

No trecho urbano queimado do riacho, observamos um fenômeno interessante: crescimento abundante de algas, mas menos efeméridas comedoras de algas. Isso sugere que o escoamento do fogo está tendo um efeito duplo no ecossistema do riacho: nutrientes da vegetação queimada provavelmente estão estimulando o crescimento de algas, enquanto metais tóxicos dos destroços do fogo urbano parecem estar afetando negativamente organismos sensíveis, como efeméridas.

As algas, embora abundantes, podem estar acumulando metais tóxicos da água. Quando outros organismos consomem essas algas, eles podem potencialmente ingerir esses metais também. Esse processo, conhecido como bioacumulação, pode levar ao aumento das concentrações de materiais tóxicos subindo na cadeia alimentar.

O que significa a evidência?

É importante notar que os impactos totais dos incêndios urbanos na vida dos riachos ainda estão sendo estudados. Ainda não podemos dizer definitivamente se os números de organismos estão baixos porque esses organismos estão morrendo ou se estão sofrendo efeitos mais sutis, como reprodução reduzida. A diminuição nas populações de efêmeras, no entanto, é um indicador preocupante de estresse do ecossistema.

Para os humanos, as implicações são matizadas. Embora Coal Creek não seja uma fonte de água potável, ele é usado para irrigação e recreação. Água contaminada com metais pode se acumular em sedimentos de riachos e continuar a afetar organismos sensíveis a longo prazo.

A saúde geral do riacho também afeta sua capacidade de filtrar água e sustentar a biodiversidade.

Protegendo os riachos e seus ecossistemas

A história contada por esses riachos e seus minúsculos habitantes é clara: incêndios urbanos representam uma séria ameaça à qualidade da água e à vida aquática. Para proteger os riachos, as comunidades precisam reduzir o risco de incêndio e o escoamento posterior. Melhorar o planejamento urbano, a gestão de águas pluviais e o monitoramento de bacias hidrográficas pode ajudar a proteger os recursos hídricos.

A saúde dos riachos afeta a saúde das comunidades. Todos podem se beneficiar ao ouvir o aviso das efeméridas.