森林Snowpackの減少は、木の成長、影響の動物と人間の生活をスタントできた

森林Snowpackの減少は、木の成長、影響の動物と人間の生活をスタントできた

気候変動は 冬のスノーパックを大幅に削減 新しい研究によると、米国東北部の森林で、影響を受けた森林の生態系とその地域に住む人口のカスケードを作り出しています。

60年以上にわたる冬のスノーパックの減少を示すデータ ハバード・ブルック実験森林 ニューハンプシャー州では、ニューヨーク市立大学およびボストン大学の大学院センターの研究者は、95年までに米国北東部の深い断熱スノーパックで覆われた森林面積を2099%削減する計画を立てています。

冬の間に深いスノーパックで覆われている北東の森林地域 縮小できる 今日の33,000平方マイルから2,000平方マイル、バーモントの約5分の1の面積、21st世紀の終わりまで。

研究者らは、これらの変化により、スノーパックの減少が著しい地域でのサトウキビの成長率が40-55%低下する可能性があることが判明しました。

これらの予測は、米国とカナダの北部の広葉樹林の85,000平方マイル前後の生態系、動物の生命、人間活動に重大な混乱を引き起こすであろう。

この研究は、 地球の生物学.

ディープスノーパックの重要性

冬の積雪、特に深い積雪は、北東部の森林生態系で重要な機能を果たします。

毎冬、雪は毛布のようにこれらの森林を覆っています。 この厚い層は、植物、動物、昆虫の多くの種が残酷な氷点下の温度に対処するのに役立ちます。 また、有害な霜が地面に浸透し、土壌に生息する根や生物を傷つけるのを防ぐことで、森林の木や土壌の健康を維持するのにも役立ちます。

「木の根と、微生物、無脊椎動物(節足動物など)、さらにはサンショウウオや一部のカエルなどの脊椎動物などの土壌に生息する生物は、冬季の氷点下の気温から断熱するために深い積雪に依存していることを知っています」 アンドリュー・ラインマン、助教授および研究者で、CUNY大学院センターの先端科学研究センターの環境科学イニシアチブ、およびハンターカレッジの地理学科、研究の最初の著者です。

「積雪がなくなると、木の根やこれらの生物が土壌の凍結にさらされる可能性が高くなります」と彼は続けた。 「私たちの仕事と他の人の仕事から、土壌の凍結は木の根にダメージを与え、土壌からの栄養素の損失を増やし、節足動物の豊富さと多様性を減らし、いくつかの樹種の実生の越冬生存を損なうことがあります。」

Reinmann氏は、土壌凍結は森林の健康にカスケード効果があると指摘した。 根を傷つけ土壌の化学的性質を変えることによって、葉の化学作用や枝の成長にも影響を与えます。 森林の健康は、窒素、土壌の洗い流し、昆虫のコミュニティの人口や多様性の損失などの重要な栄養素として広く減少しています。

調査

Reinmann博士がEleonora MC Southwest Watershed Research CenterのDemariaと、Boston Universityの生物学科のPamela H. TemplerとJessica R.Susserと一緒に行ったこの研究は、スノーパック減少に対する生態系の反応が成長率を妨げる可能性があることを示唆している北東の森林におけるサトウキビの木の40-55パーセント。

深いスノーパックの除去が木の成長にどのように影響するかを理解するために、研究者らはハバードブルックの森林からスノーパックを取り除き、5年以上にわたりその地域の樹木の健康への影響を分析した。

画像:Pamela Templer

彼らは、この自然な緩衝剤がなければ、積雪の深さが30センチメートル以上に達したことを発見しました。

増分ボーラーと呼ばれる特殊な中空ドリルビットを使用して、研究者は砂糖のカエデの茎からわらの大きさの木製コアを取り外しました。 顕微鏡で見ると、これらの木の芯は木の年輪を示し、研究者は積雪の除去の効果をリアルタイムで追跡することができました。

研究者らは、わずか2年後には、砂糖の苗は40%までよりゆっくりと成長することを見出した。 残りの3年間、彼らの成長率は、スノーパックで覆われた地域よりも40-55%低いままでした。

したがって、深い断熱スノーパックの大幅な減少は、生態系に深刻な損害を与える可能性があります。

研究者たちは、積雪が減少すると、樹木への影響だけで北部の広葉樹林地域の成長率が20パーセント減少する可能性があると述べています。 それでさえ、土壌凍結による根の損傷を考慮していないため、森林の成長に対する全体的な影響を過小評価している可能性があります。

これまでのいくつかの研究は、温暖化の季節の気温が 損傷を相殺する 研究者はこれが起こりそうにないと考えている。

過去5年間、研究者は温暖な条件下での樹木の成長と根の被害を 季節ごとの気候変動実験。 彼らは、4月から11月の栽培期に9度で森林の土壌を暖める埋設暖房ケーブルを使用しています。 冬の間、研究者は雪を地域から除去し、加熱ケーブルで土壌を温暖化し続け、効果的に土壌凍結融解サイクルを誘導する。 これまでのところ、彼らは、これらの凍結融解サイクルによって引き起こされた損傷は、より暖かい土壌温度によって相殺されないことを見出した。

スノーパックの減少の影響

森林生態系に影響を及ぼすことに加えて、スノーパックの深刻な減少は、これらの地域に住む多くの人々の生活に直接影響を与えます。

「メープル製品産業、木材産業、観光産業、レクリエーション産業は、雪と寒い冬に大きく依存しています」とラインマンは言います。 「私たちの研究では、積雪の減少と土壌凍結の増加が、これらの産業のいくつかの中心であるサトウカエデの木に悪影響を与えることを示しています。」

Reinmannは、より短くより多様な冬が樹液の生産時期を短縮し、メープルの品質と量を減らすため、メープルシロップ業界でのサトウキビの減少がもたらす可能性のある影響を挙げています。

多くの小さな東北地方の町の生計と地方経済の中心であるスキー産業もまた大打撃を受けるだろう。 雪が少ない冬 1億ドルと17,400ジョブ以上のスキー産業の費用 平均シーズンと比較して。

Reinmannは、スキー産業は雪を生産することによってスノーパックの減少を緩和することができますが、それにはコストがかかり、依然として寒い気候が必要であると指摘しました。

「二酸化炭素の排出量を大幅に削減し、人為的な気候変動を緩和する短い期間には、私たちにできることはあまりないようです」と彼は言いました。

「文化的および経済的に、温暖化する冬は、この地域に住む多くの人々の生活と、観光やレクリエーションのためにそこに集まる人々にマイナスの影響を与える可能性があります。」

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