2025 年 1 月，消防隊員在與席捲洛杉磯地區的致命野火作鬥爭時，受到了淡水供應有限。
所以，當風足夠平靜時，熟練的飛行員就會駕駛飛機恰如其分地命名為超級勺子是撇去 1,500 加侖海水一次並高精度地將其傾倒在火上。
使用海水滅火聽起來是一個簡單的解決方案——太平洋似乎有無窮無盡的水源。在南加州面臨的緊急情況下，這通常是唯一的快速解決方案，儘管操作可能會很困難海浪洶湧中充滿危險。
但海水也有缺點。
鹹水腐蝕消防設備並可能損害生態系統，尤其是那些通常不接觸海水的洛杉磯周圍的叢林灌木叢。園丁知道少量的鹽（例如作為肥料添加）不會傷害植物，但過量的鹽會給植物帶來壓力並殺死植物。
雖然尚不清楚向生態系統添加海水的後果，但我們可以通過考慮海平面上升的影響來了解預期的結果。
沿海森林中的海水實驗
作為一個生態系統生態學家在史密森尼環境研究中心，我領導了一個名為 TEMPEST 的新穎實驗其目的是了解歷史上無鹽的沿海森林如何以及為何對首次接觸鹹水產生反應。
海平面上升增加了平均約8英寸在過去的一個世紀裡，這種水已經將鹹水推入了美國的森林、農場和社區，而這些地方以前只有淡水。
隨著海平面上升速度加快，風暴將海水進一步推向乾燥的土地，最終殺死樹木並造成幽靈森林，結果是這在美國和全球都很普遍。
在我們的TEMPEST 試驗區我們將附近切薩皮克灣的鹹水泵入水箱，然後以足夠快的速度將其撒在森林土壤表面，一次使土壤飽和約 10 個小時。這模擬了大風暴期間鹹水的湧動。
我們的沿海森林在 2022 年 6 月首次接觸鹹水 10 小時後幾乎沒有受到影響，並在今年剩餘時間裡正常生長。我們在 2023 年 6 月將暴露時間增加到 20 小時，森林看起來仍然沒有受到影響，儘管鬱金香楊樹從土壤中吸水的速度變慢，這可能是一個預警信號。
2024 年 6 月，經過 30 小時的暴露後，情況發生了變化。森林中鬱金香楊的葉子在 8 月中旬開始變褐色，比正常情況提前了幾週。
到了九月中旬，森林樹冠已經光禿禿的，彷彿冬天已經來臨。這些變化並沒有發生在我們以同樣方式處理的附近一塊土地上，只不過是用淡水而不是海水。
我們的森林最初的恢復力可以部分解釋為該河口水中含鹽量相對較低，這裡的水來自淡水河流和鹹水海洋。 2022 年和 2023 年實驗後下的降雨沖走了土壤中的鹽分。
但 2024 年的實驗之後發生了嚴重干旱，因此鹽分殘留在土壤中。在我們 2024 年的實驗之後，樹木暴露在鹽分土壤中的時間可能已經超出了它們承受這些條件的能力。
南加州大火中傾倒的海水是全濃度的鹹海水。還有那裡的條件已經很乾燥了，特別是與我們的東海岸森林地塊相比。
地面發生明顯變化
我們的研究小組仍在試圖了解限制森林對鹹水的耐受性的所有因素，以及我們的結果如何應用於其他生態系統，例如洛杉磯地區的生態系統。
樹葉在秋天之前就從綠色變成棕色是一個驚喜，但我們腳下的土壤中還隱藏著其他驚喜。
滲入土壤的雨水通常是清澈的，但在 2022 年第一次接觸鹹水（僅 10 小時）後大約一個月，土壤水變成棕色，並保持這種狀態兩年。棕色來自死去的植物材料中浸出的碳基化合物。這是一個類似於泡茶的過程。
我們的實驗室實驗表明，鹽導致粘土和其他顆粒在土壤中分散和移動。土壤化學和結構的這種變化可以持續很多年。
海平面上升增加了沿海地區的暴露程度
雖然海水可以幫助撲滅火災，但消防官員還是有原因的更喜歡淡水資源– 前提是有淡水可用。
與此同時，隨著全球氣溫上升加速海平面上升，淹沒森林、田野和農場，美國海岸線正面臨更廣泛和更頻繁的鹹水暴露，給沿海景觀帶來未知的風險。
帕特里克·梅戈尼格爾，史密森尼環境研究中心研究副主任，史密森學會
