Märgid kliimamuutustest Arktika puuliinil
KõrvalKevin Krajick. Uuesti trükitud loalPlaneedi seisund
Põhja -Alaska Brooksi ahelikul lõpeb maa, nagu enamik meist teab. Sõitke Põhja -Ameerika maanteevõrgu põhjapoolseimast linnast Fairbanksist üles kruusase Daltoni maanteega. Katmata boreaalne mets laiub igas suunas. Umbes 200 miili möödudes läbite polaarjoone, millest kaugemale päike kesksuvel ei looju ega tõuse kesktalvel. Lõpuks õhenevad puud ja näevad kobedamad välja. Veerev maastik tõuseb suurteks mägedeks ja te keerutate Brooksi paljaste, habemenuga ääristega. Mägede keskel klammerduvad hajutatud kuused ainult orupõhjade külge; edasine tõus on tundra, kaetud ainult madalate taimedega. Fairbanksist umbes 320 miili kaugusel möödute viimastest väikestest puudest. Peale selle asuvad põhjanõlva viljatud maad, mis lõpevad Deadhorse'i arktilise rannikuäärses alevikus ja Prudhoe lahe naftaväljadel-ainus põhjus, miks see tee siin üldse on.
Põhja -Alaska polaarjoone lähedal hakkavad metsad tundrale teed andma. kuna külm õhk, külmunud muld ja päikesevalguse puudumine pigistavad puud välja. Teadlased uurivad, kuidas soojenev kliima võib mõjutada selle piiri ökoloogiat. Foto Kevin Krajicki kaudu
Põhjapoolne puudejoon, millest kaugemal on kliima puude kasvamiseks liiga karm, ümbritseb kogu maa põhjaosa maismaad enam kui 8300 miili ulatuses. See on planeedi pinna suurim ökoloogiline üleminekutsoon - hägune piir, mis ringleb tegelikult põhja ja lõuna suunas ning võib tunduda järk -järgult või terav, olenevalt asukohast.
Kaug -põhjas soojeneb kliima kaks kuni kolm korda kiiremini kui globaalne keskmine. Selle tulemusena on nii tundra- kui ka boreaalsetes metsades toimumas tohutu füüsiline ja bioloogiline nihe. Kuid üksikasjad ja väljavaated jäävad ebaselgeks. Kas soojenemine paneb metsad edasi liikuma, tõrjudes tundra välja? Kui jah, siis kui kiiresti? Või vähendab soojenemine metsi ja võib -olla ka tundra taimestikku, põhjustades rohkem tulekahjusid ja putukate puhanguid? Mis saab lugematutest lindudest ja loomadest, kes sõltuvad ühest või mõlemast keskkonnast? Ja kas põhjakülmunud muldades ja puudes talletatud tohutu hulk süsinikku suureneb või vabaneb, et veelgi soojendada?
Puuliin on maapinna pikim ökoloogiline üleminekutsoon, mis ringleb Põhja -Ameerika ja Euraasia põhjapoolsete maismaade vahel umbes 8300 miili kaugusel. Siin on puude taga asuv piirkond punane. Paremal allosas on Alaska, kus teadlased töötavad praegu piirkonnas, mis asub väljaspool polaarjooni. Kaardi viisakalt USA kala- ja metsloomade teenistus
Nendele küsimustele vastamiseks aitavad Columbia ülikooli Lamont-Doherty Maa vaatluskeskuse ja teiste institutsioonide teadlased pikaajalise projektiga välja selgitada, mis võimaldab puudel selles piirikeskkonnas ellu jääda või mitte. Nad on loonud seirekrundid, mis asuvad mugavalt kiirtee ääres, puude servas. Siin mõõdavad instrumendid järgmise mitme aasta jooksul pidevalt õhu ja pinnase temperatuuri, sademeid, tuule kiirust, niiskust ja muid parameetreid ning võrdlevad neid puude kasvu ja ellujäämisega. Välitööd on osa suuremastArktika boreaalse haavatavuse eksperiment(ABoVE), mitmeaastane NASA sponsoreeritud projekt, mille eesmärk on ühendada põhjapoolsete piirkondade laiaulatuslikud satelliidivaatlused nende peenete maapealsete uuringutega.
Columbia ülikooli Lamont-Doherty Maa vaatluskeskuse ökoloog Natalie Boelman mõõdab puude kõrgust ühel uuringutükil. Pilt Kevin Krajicki kaudu.
Lamont-Doherty taimefüsioloog Kevin Griffin ütles:
On palju tingimusi, mis mõjutavad seda, kas puud võivad kasvada ja kas mitte.
Peamine neist on soojus; puud on üldiselt elujõulised ainult siis, kui keskmine kasvuperioodi temperatuur on üle umbes 6,4 ° C (umbes 43,5 ° F). Kuid see pole kogu vastus, ütles Griffin.
Samuti teame, et sellised asjad nagu vesi, tuul, toitained, kui palju valgust võetakse vastu, olgu see otsene või hajutatud valgus, talvel lumikate - see on keeruline kombinatsioon. Kuidas see kõik toimib, just seda tahaksime teada saada.
Idaho ülikooli metsateadlase Jan Eiteli juhtimisel saabusid teadlased pikapiga juuni alguses krunte üles seadma. Peaaegu keegi ei ela Fairbanksi ja Deadhorse'i vahel, kuid nad suutsid öömaja paigutada kunagisse Wisemani kullakaevandusasulasse, peamiselt mahajäetud kajutitesse (praegune elanikkond umbes 20), mis pärinevad 1900. aastate algusest. maanteel. Siit pendeldasid teadlased iga päev pool tosinat kohta, mis olid valitud nende teravate ökoloogiliste servade tõttu; igaühe juures võis puude juurest kõndida külgnevasse tundrasse, veidi ülesmäge. Kõige põhjapoolsem maatükk asub kunagise tagasihoidliku maamärgi, nn viimase kuuse-lähedal, näljase välimusega puu lähedal, mis on tähistatud metallist sildiga „Kaugeim põhjakuusk Alaska torujuhtmel-ärge lõigake”. Aasta või nii tagasi lõi keegi selle maha.
Puud kasvavad siin väga aeglaselt; see, mida Boelman uurib, on umbes 15 aastat vana. Pilt Kevin Krajicki kaudu.
Osa projektist hõlmab saitide kaardistamist mõõdistamistehnoloogiaga LiDAR, mis tulistab pulseerivat laserit, et luua peenelt üksikasjalik 3D -maastikukaart. Mõne sentimeetri täpsusega kaardistab see maapinna paigutuse, üksikute puuokste ja taimkatte. Selles keskkonnas, kus puud vaevalt ripuvad, võivad topograafia või temperatuuri varieeruvad pisiasjad muuta seemiku elu või surma. sügavast samblast koosnev peenar võib selle soojaks mässida; peenike luik, väljaulatuv rändrahn või mõni muu puu võib seda kaitsta tuulte eest.
Kuid enamik kaugetest põhjapoolsetest muldadest on jäädavalt pinna all külmunud ja kliima soojenemine ei muuda suurt osa aastast taimedesse jõudvat hirmuäratavat valgust. Ka naaberpuu võib heita piisavalt varju, nii et seemik ei saaks piisavalt valgust ja soojust ning liiga tihe puistuk võib vähendada üldist mulla temperatuuri, mida nad ise vajavad juurdumiseks ja toitainete omastamiseks. Uuringud, mida automaatkaamerad kordavad iga paari päeva tagant, on mõeldud näitamaks, kuidas maastik aja jooksul muutub.
Siin kasvavad põõsased heitlehised kääbuspajud ja haabad, kuid ainsad pärispuud nii kaugel põhjas on kuused. Kui üks juurdub, kasvab see aeglaselt - väga aeglaselt. Ühel päeval Idaho ülikooli kaugseire spetsialist Lee Vierling ja Lamonti ökoloog Natalie Boelman vanustasid mõned väiksemad, lugedes keeriseid-tüve, mis tärkab igast kasvuperioodist ülevalt. Üks veidi üle pea ulatuv kuusepuu suurune kuusk osutus 96-aastaseks; ilmselt hakkas see kasvama 1920. aastal. Vierling ütles:
Woodrow Wilson oli siis president. Esimene maailmasõda oli just läbi. ” Kõrgeimad puud ulatuvad 20–30 jalga, kõrguseni, mille kuused võivad jõuda kümne või kahe aasta pärast lõunasse; need on ilmselt seisnud 200–300 aastat.
Lamont-Doherty taimefüsioloog Kevin Griffin kontrollib seadet, mis on loodud kuusepuu fotosünteesi jälgimiseks. Pilt Kevin Krajicki kaudu.
Soojemad ilmad panevad need puud kiiremini kasvama ja selline ilm on juba käes. 24-tunnise päevavalgusega töötas meeskond kuni 14 tundi päevas, higistades suure osa ajast intensiivse päikese käes. Umbes sel ajal tõusis termomeeter Deadhorse'i kohalesaavutas kõigi aegade rekordi85 kraadi F - identne New Yorgi keskpargiga samal päeval.
Meeskonna perenaine Wisemanis Heidi Schoppenhorst on siin elanud kogu oma elu. Ta ütles:
Puud õitsevad siin tõesti. Kliima soojeneb ja juunis on rohkem vihma, kui see on tõesti oluline.
Satelliidipiltide põhjal on juba tõendeid selle kohta, ettundra kaugemal muutub rohelisemaks ja põõsasemaks. Paljud teadlased loodavad, et puuliin areneb lõpuks edasi ja mõned uuringud väidavad, et see juba toimub. Mõned mudelid ennustavad, et pool praegusest tundrast võidakse muuta 2100. aastaks, kuigi teiste sõnul oleks protsess palju aeglasem. Teisest küljest väidavad mõned uuringud, et puud on piirkondades tegelikult taandumas, kuna kuumus kuivatab metsi, aidates invasiivsetel putukatel ja tulekahjudel kasvavaid alasid hävitada.
Alaskal ennustatakse tulekahjude kasvamist ühe uuringu abil lähikümnenditel neljakordseks ja seda laastatakse juba praegu; üles minnes läbisid teadlased mitu suurt teekonda, mis on viimastel aastatel taandunud mustadeks pulgadeks. Sel aastal atulekahju Fort McMurray ümbruses, Põhja -Albertas, ajas välja 80 000 elanikku ja tasandas osa linnast. Mõni aasta tagasi oli Boelman osa meeskonnast, kes uuris 2007. aastal põlenud välku400 ruut miili tundrat Põhjanõlval- suurim tundratuli, mis kunagi registreeritud, piirkonnas, kus tuhanded aastad võivad mööduda ilma tuleta.
Meeskonna juht Jan Eitel Idaho ülikoolist paneb paika päikeseenergial töötava radarikaamera, mis skaneerib aastaid uuringukohta pidevalt, et jäädvustada, kuidas puud reageerivad muutuvatele tingimustele. Pilt Kevin Krajicki kaudu.
Silitades lähedal asuva kuuse okasid umbes õlani, kuid ilmselt temast palju vanemaks, ütles Boelman:
Tundra ja puude erinevused on tõesti huvitavad, eriti kuna ennustatakse, et üks hakkab teisele kallale tungima.
Boelman on osa eraldi projektist ABoVE, mille raamesteadlased raadiomärgistavad põhjapoolseid loomisealhulgas karibu, karud, põdrad, hundid ja kotkad, et näha, kuhu nad seoses tule ja muutuvate ilmastikutingimustega rändavad. Boelman on töötanud Põhja -Albertas, märgistades Ameerika robineid, kes elavad teadaolevalt laias vahemikus ja rändavad suuri vahemaid. Kui anekdootlikud tõendid midagi tähendavad, võib suundumus olla põhja suunas; Viimase 20 aasta jooksul on mõned inuittide kogukonnad, kes polnud kunagi varem robineid näinud, pidanud neile nime välja mõtlema: 'Koyapigaktoruk'.
Oma esimesel põhjareisil võtab Lamont-Doherty aspirant Johanna Jensen maha traadiga ühendatud kuuse andmed. Uuring ei anna mitte ainult pikaajalist teavet kliimamuutuste kohta, vaid pakub ka noortele teadlastele võimalusi otse selles valdkonnas töötada. Pilt kaudu
Mõni päev pärast keerukate andurite, kaamerate ja andmelogijate ning päikesepaneelide ja nende ühendamiseks mõeldud juhtmete sassi paigaldamist avastasid teadlased ootamatu eluslooduse nähtuse: metsas lokkavad jänesed, kes armastasid juhtmeid läbi närida ja nende varustus vilkus. Meeskond tegi kiiresti parandusi ja improviseeris kaitsemehhanisme, mates juhtmed käsnjasse samblasse või ümbritses neid teravate, surnud pulgadega. Plaanid olid kanatraadi saamiseks püsivama lahenduse saamiseks.
Küülikud tundras niimoodi ei arene, kuid kui puud ja põõsad liiguvad põhja poole, liiguvad küülikud tõenäoliselt nendega. Nii ka teised olendid, kes selliseid elupaiku soosivad, nagu ilves, põder, must karu ja valge krooniga varblane. Need, kes tundrat soosivad, peaksid siis kohanema või välja tõrjuma; nende hulka kuuluvad muskusveised ja avapiirkonnas pesitsevad linnud, nagu Lapimaa pikad ja harilikud merikotkad. Mõned loomad, sealhulgas viljatu jahvatatud karibu ja hundid, liiguvad hooajaliselt nende vahel.
Boelman on tulemuse suhtes neutraalne.
Inimesed eeldavad, et kui ökosüsteem muutub, on see kõik halb. Kuid kliimamuutustega kaasnevad peaaegu alati võitjad ja kaotajad. Mõned liigid kannatavad, kuid teised saavad sellest kasu.
Daltoni maanteel toimuvad muutused kiiresti. Uurimiskohtade lähedal kaevasid töötajad lõputut kraavi, et panna kiudoptiline liin Deadhorse'i. Leebest ilmast julgustatud kartmatud turistid möödusid tihedalt koormatud sõidukitega ja lehvitasid. Mees, kes lükkas suurt vankritüüpi seadet lõuna poole, oli väidetavalt missioonil kõndida Deadhorse'ist Texase osariiki Austini. Hiiglaslikud veokid kihutasid põhja poole, kandes kaablit, torusid ja kokkupandavaid hooneid. Mõned kandsid bensiini vastassuunas kulgeva naftavoolu vastu. Fossiilkütuste ring oli valmimas; rafineeritud energia suundus tagasi, et aidata toorenergia tootmist jätkata.
Kas naudite ForVM -i? Liituge meie tasuta igapäevase uudiskirjaga juba täna!