https://frosthead.com

Lumen alla on salainen maailma, ja se on vaikeuksissa

Koska suuri osa USA: n itärannikosta kaivaa edelleen viime viikon historiallista lumimyrskyä, on helppo ajatella lunta häiritsevänä voimana, joka aiheuttaa normaalin elämän pysähtymisen. Vaikka tämä voi pitää paikkansa suurissa kaupungeissa ja niissä asuvissa ihmisissä, se ei pidä paikkaansa villieläimiä - etenkin villieläimiä, jotka ovat jo kauan tehneet kotinsa pelloilla ja metsissä. Ne olennot ovat kehittyneet elääkseen talvella lumen kanssa ja ovat sopeutuneet sen läsnäoloon. He ovat oppineet menestymään sen syvyyksissä ja käyttämään suojakuorta suojaan ja ruokaan.

Asiaan liittyvä sisältö

  • Eläintarhanhoitajat metsästyivät eläinten kanssa ja Bei Bein piti pelata lumessa (valokuvat)

Tutkijoiden kertoessa meille ongelmana on, että ilmastonmuutos aiheuttaa omituisia muutoksia talveen ympäri. Paikat, jotka eivät odota lunta, voivat saada sitä suurina määrinä yllättävinä aikoina. Samaan aikaan paikoissa, jotka odottavat paljon lunta, ei ehkä näy mitään talvea tai ne voidaan nähdä vasta kauden myöhään.

Tutkijat ovat havainneet, että tämä voi merkitä suuria muutoksia monille olennoille - paitsi etäisille jääkarhuille, jotka kamppailevat pysyäkseen pinnalla murenevalla jäällä, pohjoisessa, vaan myös monille olennoille, jotka asuvat omilla takapihoillamme. Sika, sammakoita, varret, myyrät ja jopa villainen karhu toukka voi kaikki kamppailemaan, jos lumi, jonka he ovat pitkään asuneet koko talven kanssa, alkaa muuttua. Tämä kiinnittää entistä enemmän huomiota kylmään vuodenaikaan, ja se on usein jätetty huomiotta Pohjois-Amerikan kenttätutkimuksissa.

Hokkaidon orava (ezorisu) haisee lumessa Japanissa. Hokkaidon orava (ezorisu) haisee lumessa Japanissa. (Suosituin valokuvayhtiö / Corbis)

Monet ihmiset ovat opiskelleet talviekologiaa paikoissa, kuten Kalliovuoret, Venäjä, Skandinavia, Arktinen alue ja Pohjois-Kanada, ehkä siksi, että lumi näillä alueilla on niin dramaattista, syvää ja näkyvää niin suuren osan vuotta, sanoo Peter Groffman kotoisin. New Yorkin kaupunginyliopiston syventävän tieteen tutkimuskeskuksen ja Cary-instituutin ekosysteemitutkimuksen jäsen.

Mutta harvat olivat katsoneet talvea suuressa osassa muuta Pohjois-Amerikkaa muutakin kuin toimettomuuden ja lepotilan ajanjaksona, jolloin lumi näytti olevan haaste lintuille ja nisäkkäille, jotka näyttivät enimmäkseen talvehtaneen tai ainakin suuntautuvan peittämään, kun lämpötilat laskivat ja hiutaleet alkoivat pudota.

Tutkijat kuitenkin havaitsevat, että lumi on osittain se, joka pitää nämä eläimet hengissä.

Tohtori Jorge Duran, Peter Groffmanin kollega, ottaa maanäytteitä lumen alla tutkimuspaikalla Hubbard Brookin kokeellisessa metsässä, New Hampshiressä. Tohtori Jorge Duran, Peter Groffmanin kollega, ottaa maanäytteitä lumen alla tutkimuspaikalla Hubbard Brookin kokeellisessa metsässä, New Hampshiressä. (Kohteliaisuus Peter Groffman)

"Lumi on erittäin tärkeää", Groffman sanoo. ”Se eristää ja suojaa metsämaata. Ja kun kadotat eristyksen, maaperä muuttuu paljon alttiimmaksi jäätymiselle. … Jos kadotat tuon lumipeitteen, päädyt siihen, mitä kutsumme kylmempään maaperään lämpimässä maailmassa. ”

Ilmaus "lumipeite" on enemmän kuin runollinen metafora - kun lunta on, maan alla olevat lämpötilat pysyvät jatkuvasti lämpimämminä. Vasta-positiivisesti, lämpimämpi ilman lämpötila ja lumen puute voivat todella aiheuttaa alla olevan paljaan maan kylmemisen. Ilman lumipakkauksen suojaa paljaat maaperät jäätyvät helpommin.

Jäätynyt metsätila aiheuttaa ongelmia eläimille, jopa hibernoiduille. Luulemme usein lumisesta talvimaisemasta tyhjänä ja kylmänä ja kuvittelemme, että suurin osa eläimistä nukkuu maan alla, tietämättä ja siitä, kuinka paljon lunta on heidän päänsä yläpuolella.

Mutta se lumenpeite, jonka ekologit ovat löytäneet, tarjoaa usein tasaisen, lämpimän lämpötila-alueen monille eläimille, kuten sikoille, jotka nukkuvat tiheään, ja lintuille, kuten pajulehteä, jotka viettävät suuren osan talvesta lumen päälle, mutta etsivät peittoa huovan alla, kun ilman lämpötila laskee voimakkaasti.

Ei hibernantuneet nisäkkäät ovat myös riippuvaisia ​​pehmeästä, jäätymättömästä maasta selviytymiseen. Esimerkiksi myyrät ja varret tunkeutuvat koko talven lumen alla olevaan maakerrokseen, etsivät pähkinöitä ja marjoja sekä piilossa olevia hyönteisiä jäätymättömässä lehtipentueessa valkoisten ajelehtien alla.

Hyönteisten elämän joukossa he voivat olla villaisia ​​karhunrinteitä. Amerikkalainen kansanperinne yhdistää tämän lajin mustien ja ruskeiden raitojen koon talvisään kestävyyteen joka vuosi - legendan mukaan pitkät syksyn raidat ennustavat pidempää talvea. Mutta tämän toukokuun todellinen yhteys säähän on paljon konkreettisempi. Valmistettuaan erityisen jäätymisenestoaineen, joka tunnetaan kylmäsuoja-aineena, villaiset karhut viettävät kylmimmät kuukaudet haudattuna lumipakkauksen alle melkein lepotilaan odottaen kevään saapumista.

On myös todisteita siitä, että lumipakkauksen puute voi aiheuttaa ongelmia kylmäverisille olennoille ja hyönteisille. Esimerkiksi puiset sammakot viettävät talven lepotilassa syvällä lumen alla lehtilannoituksen alla, missä lämpötilat pysyvät melko vakaina. Kun nämä samat alueet upottavat jäätymisen alapuolelle, erityinen sovitus antaa sammakon kehon jäätyä kiinteäksi ja sulaa sitten toistuvasti kylminä kuukausina elohopean kastuessa ja noustessa. Mutta viimeaikaiset tutkimukset ovat havainneet, että jäätymis-sulatuskuviossa on metabolisia kustannuksia, jotka voivat estää näiden eläinten kykyä ilmaantua ja lisääntyä menestyksekkäästi myöhemmin keväällä. Liian monta jäädyttämis-sulatusjaksoa, joita odottamaton lumipakka ajaa, saattaa tarkoittaa myöhemmin vähemmän sammakoita.

Kenttämyrkyt eivät hibernatoi, vaan viettävät talven tunnelin lumen alla olevassa jäätymättömässä lehtipentueessa. Kenttämyrkyt eivät hibernatoi, vaan viettävät talven tunnelin lumen alla olevassa jäätymättömässä lehtipentueessa. (Flickr / Tomi Tapio K (https://www.flickr.com/photos/tomitapio/))

"Tyypillisesti tapa, jolla ihmiset ovat pääosin katsonut lunta, oli melkein kuin maisemaa yksinkertaistava aine", sanoo Jonathan Pauli Wisconsin-Madisonin yliopistosta. Hän toteaa, että monet talvesta tiedetyistä ottivat tosiasiallisesti huomioon vain sen, mitä tapahtui sen pintaansa kulkeville eläimille.

Mutta jo vuonna 2013 hän ja UW: n kollega Ben Zuckerberg päättivät, että on olemassa riittävästi todisteita lumen alla olevan luonnollisen turvapaikan merkityksestä Yhdysvaltain pohjoisosassa uuden terminologian vaatimiseksi. Monimutkaiset suhteet pelasivat pois syvältä näkymältä, suhteet, jotka vaativat enemmän tutkimusta ja tunnustamista. Yhdessä molemmat tutkijat loivat termin ”subnivium” kuvaamaan sitä, mitä he kutsuivat lumen alla olevaksi vuodenaikaiseksi turvapaikaksi paikoissa, joissa maaperän historiallisesti oli pysynyt peitettynä koko talven.

Nyt he pyrkivät määrittämään subniviumin ominaisuudet Yhdysvaltojen suurten järvien alueella ymmärtämään, kuinka muuttuvat lumiolosuhteet saattavat tarkoittaa muutoksia ekosysteemiin tulevaisuudessa.

"Subnivium on tavallaan erilaista maailmaa [kuin lumen pinta] siinä mielessä, että se luo vakaamman, vieraanvaraisemman ankkurilmaston organismeille", Pauli sanoo. "He todella saavat melko huomattavia energiansäästöjä sen alla."

Mutta kuten niin usein tapahtuu, vasta nyt - kun subniviumista on tulossa vähemmän vakaata ja vähemmän luotettavaa - ymmärrämme sen tärkeän roolin, joka on ollut ekosysteemeissämme koko ajan.

"Nykyisistä olosuhteista tulee yhä uudempia monille lajeille", Zuckerberg sanoo. "Joten yrittäminen tunnistaa ympäristötilat, jotka tulevaisuudessa todella toimivat näiden lajien turvakodina, on kriittinen osa suojelua tällä hetkellä."

Lumen alla on salainen maailma, ja se on vaikeuksissa