Ступени и лужи являются одними из наиболее устойчивых и функционально важных элементов ландшафта горных рек. Их стабильность важна для рассеивания энергии потока, противостояния обычным наводнениям и эрозии, а также для регулирования потока и динамики наносов, поступающих в низинные районы. Класты, состоящие из ступеней, также предлагают среду обитания для чувствительных и специализированных организмов. Таким образом, целостность систем ступенчатых бассейнов важна для поддержания здоровых экосистем, а также для контроля опасностей, связанных с водой и наносами, для человеческих сообществ ниже по течению.
Тем не менее, системы ступенчатого бассейна становятся все более уязвимыми для целого ряда нарушений, последствия которых недостаточно изучены. Помимо прямого вторжения в ответ на рост населения, ступенчатые водотоки все чаще подвергаются более крупным и частым климатическим явлениям, таким как сильные наводнения, засухи и лесные пожары. Последствия этих экстремальных явлений трудно наблюдать, что вызывает такие вопросы, как: Как они влияют на целостность и работоспособность систем ступенчатого бассейна? Насколько устойчивы потоки ступенчатого пула к меняющимся условиям? Насколько хорошо они восстанавливаются после того, как их потревожили? Ответы на эти вопросы имеют решающее значение для прогнозирования будущих изменений ландшафта, смягчения потенциальных опасностей для близлежащих жителей и продвижения устойчивых речных экосистем для будущих поколений.
В июне 2012 года пожар в каньоне Уолдо, в результате которого сгорела часть национального леса Пайк в Колорадо, дал исследовательской группе возможность изучить эти вопросы в ходе всестороннего исследования.
Эта междисциплинарная группа, состоящая из геоморфологов, экологов-водников, ученых-экологов и инженеров-строителей, собирала полевые данные в течение трех лет после пожара в семи ступенчатых бассейнах, ожогах различной степени тяжести. Они задокументировали топографические изменения с помощью наземных исследований, количественно оценили эрозию и отложения с помощью наземного лазерного сканирования с обнаружением и определением дальности (LiDAR) и оценили экологические условия, взяв пробы бентических организмов. Они сравнили, как эти выгоревшие ступенчатые водоемы изменились после бури после пожара, с тремя эталонными каналами за пределами зоны пожара.
Исследователи обнаружили, что тяжесть ожога вместе с интенсивностью осадков определяют взаимодействующие геоморфологические и экологические последствия пожара. В то время как ступенчатые лужи оставались стабильными в несгоревших и слабовыгоревших руслах даже во время сильнейших штормов - с интервалами повторения до 1000 лет - наименьшее количество осадков садовой разновидности дестабилизировало последовательности ступенчатых луж в сильно выгоревшей русле. Стабильность и разрушение ступенчатых бассейнов, в свою очередь, повлияли на существующие среды обитания и типы бентосных организмов, способных колонизироваться после пожара.
Эти результаты предполагают множество возможных мер реагирования на послепожарные мероприятия в горных ручьях со ступенчатыми водоемами - от «оставить в покое» места, где пожары были незначительными, до возможного сосредоточения внимания на системах оповещения ниже по течению от сильно выгоревших территорий, активное управление каналами в умеренно выгоревших районах, где улучшение целостности систем ступенчатого пула может иметь значение. Поскольку в условиях потепления климата лесные пожары становятся все более частыми и масштабными, эти уроки и рекомендации для управления становятся все более важными.