2023 Szerző: Sophia Otis | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-05-21 01:49
Az új kutatás szerint a közelmúltban a szárazságot kísérő nagy hőség volt az oka a délnyugati régióban élő pinyonfenyők millióinak halálának.
Az ebből eredő tájváltozás évtizedekre hatással lesz az ökoszisztémára. A melegebb hőmérséklet és a szárazság a globális klímaváltozási modellek által előrejelzett események típusa. Az új felfedezés azt sugallja, hogy az ökoszisztémákban bekövetkező nagy, gyors változásokat a globális klímaváltozás eredményezheti.
„Dokumentáltunk egy hatalmas erdőpusztulást – és ez aggodalomra ad okot, mert ez az a fajta dolog, amilyenre többet várhatunk a globális felmelegedéstől” – mondta a kutatócsoport vezetője, David D. Breshears, a természeti erőforrások professzora az Arizonai Egyetem Természeti Erőforrások Iskolájában, Tucsonban és az UA Földbolygó Tanulmányozó Intézetének tagja.
Az arizonai, coloradói, új-mexikói és utahi kutatóhelyeken a csapat azt találta, hogy a pinyonfák 40-80 százaléka elpusztult 2002 és 2003 között. A kutatók légi felmérésekkel és műholdelemzésekkel megerősítették a növényzet tömeges regionális pusztulását. képek az államok pinyon-borókás erdőiről.
"A tudósok aggódnak amiatt, hogy a növényzet milyen gyorsan fog reagálni az éghajlatváltozásra, de nincs sok példa az elképzeléseink tesztelésére" - mondta Breshears. "Itt egyértelműen dokumentáltunk egy esetet, amely megmutatja, milyen nagy és gyors lehet az elhalálozás."
A szárazság a különösen magas hőmérséklettel párosulva érzékenyebbé tette a fákat a rovarfertőzésekre. A kéregbogarak kiütötték a kiütést.
"Szárazság volt – a bogarak csak akkor kapnak fát, ha a fák nagyon vízigényesek" - mondta Breshears.
Breshears, Neil S. Cobb, a Flagstaff-i Northern Arizona Egyetem Merriam-Powell Környezetkutatási Központjának igazgatója, Paul M. Rich, az új-mexikói Los Alamos Nemzeti Laboratórium kutatója és munkatársaik beszámolnak eredményeikről október 10-i héten a National Academy of Sciences Proceedings online korai kiadásában. A szerzők és kapcsolataik teljes listája a kiadvány végén található. A kutatást a Los Alamos Nemzeti Laboratórium (LANL), a National Science Foundation, az US Forest Service, a US Geological Survey, a NASA és a National Institutes of He alth finanszírozta.
Az ökológusok többet szeretnének megtudni az ökoszisztémáknak az éghajlati és egyéb környezeti változások hatására bekövetkező hosszú távú változásairól.
Így 1987-ben a kutatók okos lelőhelyet hoztak létre a LANL-i pinyon-borókás erdős övezetben. Nagyjából kéthetente Breshears és kollégái megmérték a talaj nedvességét a 100x150 méteres telken (körülbelül háromszor akkora, mint egy futballpálya). A hőmérsékleti és csapadékadatokat egy közeli helyszínen rögzítették. 1992-ben a csapat elkezdte nyomon követni a fák elhullását.
"Láttam a telket az irodám ablakából" - mondta Breshears, aki korábban a LANL-nél dolgozott. Amikor a közelmúltban szárazság sújtott, a tudósok jó helyzetben voltak ahhoz, hogy összehasonlítsák a növényzet helyzetét az aszály előtt és alatt.
Eleinte a fák sikeresek voltak, de 2002-ben a pinyon fenyők pusztulni kezdtek. 2003 végére a parcellán lévő pinyonok több mint 90 százaléka elpusztult. Breshears azt mondta: "Látnám, hogy a fák élénkzöldből fakóvá válnak, zihálózöldből halványbarnává válnak, és minden tűt ledobnak."
A pinyon fenyők egész délnyugaton ugyanezt csinálták.
Az U. S. Forest Service 2002-ben és 2003-ban végzett légi felmérései a régió pinyon-borókás erdőire vonatkozóan jelentős fapusztulást mutattak ki, több mint 4600 négyzetmérföldön (12000 négyzetkilométer).
A hatás olyan drámai volt, hogy műholdon is észlelni lehetett.
Richand kollégái a LANL-ről és a Kansasi Egyetemről műholdfelvételeket elemeztek a régió pinyon-borókás erdőiről az 1989-től 2003-ig tartó időszakra vonatkozóan a növényzet zöldségének mértékét, amelyet Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) néven ismertek. A heti összetett képek az AVHRR (Advanced Very High ResolutionRadiometer) érzékelői által a National Oceanic and Atmospheric Administrations műholdakon gyűjtött adatokból származnak.
A régió 60 000 négyzetmérföldes (körülbelül 155 000 négyzetkilométeres) pinyon-borókás erdői 2002-től kezdődően sokkal kevésbé zöldelltek, állapította meg a csapat. Ezenkívül a LANL helyszínre vonatkozó NDVI mérések azt mutatták, hogy a parcella zöldsége ugyanakkor és hasonló módon csökkent.
Az 1950-es évek korábbi többéves aszályában nem pusztult el annyi fa. Hogy lássák, miben különbözik a két aszály, a kutatók összehasonlították a korábbi, 1953-1956 közötti aszály négy egymást követő évét a közelmúltbeli, 2000-2003 aszályos évével.
"A közelmúltban tapaszt alt szárazság melegebb volt" - mondta Breshearssaid, hozzátéve, hogy az 1950-es évek szárazsága szárazabb volt.
A nagy hőség és az extrém szárazság párosulva akkora vízterhelésnek tette ki a fákat, hogy a kéregbogarak támadásai véget vetettek nekik. Ilyen körülmények között a fák nem tudnak elegendő fenyőnedvet termelni ahhoz, hogy megvédjék magukat a rovarok ellen.
"Ezek a fák lassan növő fák, így évtizedekig nem lesz ilyen típusú erdő ezen a területen" - mondta Breshears. Hozzátette, hogy a pinyonnuts hiánya negatív hatással lesz a vadon élő állatokra és azokra az emberekre, akik a diót élelmiszer- és eladás céljából szüretelik.
Rich azt mondta: "A pinyon-borókás erdő sorsa attól függ, hogy mi történik ezután, különösen az időjárás tekintetében. Ha nedvesebb lesz, a fák visszatérhetnek. Ha nem, akkor valószínűleg a szárazabb ökoszisztémákból a fajok felé való eltolódást fogjuk látni."
Az ilyen rengeteg adat és a szakértelem kulcsfontosságú volt a történtek kiderítéséhez – mondta Cobb, a Drought Impacts on RegionalEcosystems Network (DIREnet) vezetője. "Az NSF DIREnet projekt lehetővé tette, hogy összehozzuk ezeket a kutatókat."
Breshears elmondta, hogy a csapat következő lépése az, hogy olyan módszereket dolgozzon ki, amelyek segítségével megjósolható, milyen súlyos lehet a szárazság, hogy ilyen nagymértékű kihalást okozzon.
Breshears, Cobb és Rich társszerzői közé tartozik Kevin P. Price és Jude H. Kastens, a Kansasi Egyetem Lawrence-i munkatársa; Craig D. Allen, az Egyesült Államok Földtani Intézetének munkatársa, Los Alamos, N. M.; Randy G. Balice és Clifton W. Meyer, a Los Alamos National Laboratory munkatársa; William H. Romme, a Fort Collins-i Colorado Állami Egyetem munkatársa; M. Lisa Floyd, az arizonai Prescott College-ból; Jayne Belnap, a U. S. Geological Survey, Moab, Utah;Jesse J. Anderson, az Észak-Arizonai Egyetem munkatársa; és Orrin B. Meyers, az Albuquerque-i Új-Mexikói Egyetem munkatársa. A csapat „A regionális növényzet pusztulása a globális változások miatti szárazság hatására” című tanulmánya a Proceedingsof the National Academy of Sciences közelgő kiadásában jelenik meg.
