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威斯康辛麦迪逊新闻

明日黄石公园

Yellowstone 和 Grand Teton 国家公园都是大黄石生态系统的一部分,每年吸引着来自世界各地的数百万游客,公园迷人的野牛和雄伟的山脉、五颜六色的温泉和广阔的森林吸引着他们。

威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin–Madison)的综合生物学教授莫妮卡·特纳(Monica Turner)于1978年从美国东海岸来到黄石公园,当时她19岁时在学生保护协会(Student Conservation Association)担任解说护林员,从而爱上了该地区。

她对这片浩瀚无垠的景观感到敬畏,并意识到她想更好地理解和维持它。几年后,当她带着博士学位和研究该地区的承诺回来时,一个新颖的长期研究项目的机会出现了:在1988年历史性的黄石大火烧毁了近三分之一的公园后,监测景观的恢复情况。

今天,特纳是一位著名的景观生态学家,他的职业生涯已经跨越了35年以上,研究生态系统森林中发生的变化。

森林正在发生变化。

虽然没有景观是一成不变的,但特纳、她的学生和同事们花了几十年的时间记录微妙而重要的变化,关注人类影响导致的气候变化的影响。现在,他们正在利用这些丰富的数据来预测未来,预测的变化可能会让那些喜欢今天大黄石生态系统的人们感到惊讶。

对于大多数人来说,创建这些计算机模拟预测的图形和数据点可能并不容易理解。但特纳和她的团队正在想方设法,根据数据在照片中揭示明天的黄石公园。他们希望使用模拟图像向人们展示尚不存在的景观,但如果大黄石生态系统的气候继续变得温暖和干燥,他们可能会这样做。

他们的模型预计会这样。

气候变化导致的变化往往太微妙,任何人都无法看到,而且很难完全理解它们的程度。但是,随着最近太平洋西北部的道路弯曲热浪,冰川洪水摧毁了巴基斯坦的城镇以及干旱威胁到科罗拉多河的干涸,特纳认为公众开始注意到这一点。

即使在威斯康星州麦迪逊市,2023 年夏天也带来了数周的朦胧天空和危险的空气质量,因为加拿大野火产生的烟雾笼罩了这座城市。

黄石公园在 2022 年夏天发生了严重的洪水,摧毁了道路,破坏了废水基础设施,并导致游客疏散。

人们喜欢的地方正在发生变化,而且越来越难以忽视。

大黄石公园只是世界一个角落的一个生态系统。然而,研究一种景观在气候变暖时的反应可以帮助我们了解世界各地面临类似变化的地方可能会发生什么。

由于有这么多人喜欢黄石公园,它是帮助公众了解气候变化的规模和速度的好地方。

黄石国家公园是大黄石生态系统的核心,大黄石生态系统是地球温带最大、几乎完整的生态系统之一。邻近的大提顿国家公园(Grand Teton National Park)以及该地区的几个国家森林和野生动物保护区构成了更大生态系统的一部分。特纳和她的实验室在该地区都有野外考察点。

由于她的研究,特纳和她的同事们可以看到大黄石生态系统的森林正在发生变化。这在很大程度上是由于火灾的变化。

长期以来,火一直是生态系统的自然组成部分。

洛奇波尔松是大黄石生态系统中最常见的树种之一,它们很好地适应了该地区火灾的历史节奏,研究人员称之为历史火灾制度。事实上,一旦树木足够老,它们就会产生设计为在火中打开的球果,帮助树木建立新的林分。

但是,更温暖、更干燥的气候正在增加火灾的频率,并破坏森林的恢复能力,因为树木无法再有效地传播种子。随着时间的流逝,结果将是森林更加斑驳,游客习惯于在这些标志性景观中看到的树木越来越少。

这令人担忧,因为森林是大黄石生态系统的支柱。

“黄石公园将会发生变化,而且它的变化速度可能比我们预期的要快,”特纳说。“我们从所有这些风景优美的景观中看到的广阔森林,其中许多可能会消失。

栖息地的变化也意味着大大小小的动物所依赖的资源的变化——游客喜欢看到的动物。

特纳感到寻找答案的紧迫性。这是因为黄石公园正在发生的事情预示着世界各地其他生态系统正在发生的微妙变化。特纳希望帮助人们掌握即将发生的事情;她可能特别愿意这样做。

特纳最大的希望灯塔之一是她在年轻人身上看到的灵感和独创性。

“我喜欢年轻科学家为我们的努力带来的热情、活力、好奇心和毅力,”特纳说。“我真的很喜欢和他们交流,以及我们从中获得的智力兴奋。”

在她的职业生涯中,特纳带来了 100 多名本科生来帮助黄石公园进行实地研究,其中大多数来自威斯康星大学麦迪逊分校。每个野外季节都不同,这取决于她的研究生的个人研究项目,但他们总是为实验室的长期研究更新数据和记录观察结果。

今年夏天,特纳实验室的博士生蒂蒙·凯勒(Timon Keller)和阿里尔·林克(Arielle Link)以及实验室经理露西·麦奎尔(Lucy McGuire)加入了黄石公园的特纳。他们帮助参观者了解景观可能发生的变化,并调查他们对气候变化的看法。他们测量了氮水平,并观察了过去燃烧地点土壤中的真菌关系。在整个过程中,特纳帮助学生提出并找到他们自己的科学问题的答案。她还继续帮助他们思考如何与公众分享他们的结果。

点击下方与黄石公园威斯康星大学麦迪逊分校的一些研究人员会面

科学并不总是发生在实验室里。对于特纳和她的团队来说,他们所做的大部分科学研究都来自在野外度过的时间,研究景观的生态学,并与受气候变化影响的人们分享他们的工作。这意味着每个人。

特纳和她的学生最热爱大黄石生态系统,他们希望科学能够帮助维持它,以便子孙后代也能享受独特的森林和景观。

“作为一名本科生,我非常感激,”麦奎尔说,他最近毕业并成为特纳实验室的经理。“有时我不敢相信我正在这样做。我们开车四处走动,我就像’哇,这就是我工作的地方。

虽然他们的野外季节忙于数据收集和实地实践培训,但该团队也抽出时间在每天吸引公园游客前往黄石公园的自然美景中充电。

大黄石生态系统是人们早在被指定为国家公园土地之前就喜欢的地方。有 27 个部落与土地及其资源有联系,土著人民自古以来就居住在该地区。研究景观并纳入更多关于维持景观的观点对于确保来自不同背景的人们能够在未来许多年内参观、学习、与这个地方建立联系并从中获得灵感至关重要。虽然明天的黄石公园看起来与今天不同,但这种差异的大小取决于我们所有人的行动。

探索这些其他故事,了解更多关于该团队、他们工作背后的科学以及大黄石生态系统在下个世纪可能面临的变化。

资金和许可信息:

特纳实验室研究的资金来自许多来源,其中一些包括美国国家科学基金会(DEB-1719905 和 DEB-2027261)、联合火灾科学计划 (16-3-01-4)、国家公园管理局储备基金研究(协议 P19AC00809 和 P22AC00588)、摩纳哥阿尔贝二世亲王基金会、西部布法罗比尔中心和威斯康星大学维拉斯信托基金。

《明日黄石》在黄石公园和大提顿国家公园的所有拍摄和摄影均根据特殊使用许可证 YELL SUP23-273 和 GRTE FILM-5500-23-29 完成。根据 YELL-2023-SCI-5238、YELL-2023-SCI-8290、GRTE-2021-SCI-0022 和 GRTE-2023-SCI-0042 许可证,特纳实验室的研究被允许在每个公园进行。

新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自https://news.wisc.edu/tomorrows-yellowstone/