https://bodybydarwin.com
Slider Image

Wissenschaftler melden Bäume für einen Wettbewerb gegen feuchte Rinden an, um die Auswirkungen von Eisstürmen zu verstehen

2020

Lindsey Rustad ist Eisbildhauerin. Aber sie macht nicht die Schwäne, die Sie bei Hochzeiten oder Firmenveranstaltungen sehen. Sie macht Eisstürme in Wäldern. Ihre Entwürfe glitzern wie die in der Natur und rufen Wunder hervor. Aber sie sagen auch Gefahr voraus. Mit zunehmenden Hinweisen darauf, dass der Klimawandel häufiger zu Unwettern wie Eisstürmen führt, möchte sie herausfinden, was dies für die Gesundheit des Waldes bedeutet.

Eisstürme können immens zerstörerisch sein. Gefrorene Gliedmaßen, die vom Gewicht des Eises heruntergezogen werden, können brechen und auf Autos, Stromleitungen, Häusern und Menschen landen. In den USA verursachen solche Stürme schätzungsweise 60 Prozent der Wintersturmverluste und - hier und in Kanada - Schäden in Milliardenhöhe. Im Januar 1998 verwüstete ein massiver Eissturm Teile des Nordens von New England, des Nordens von New York und des Südostkanadas. Bei einem Eissturm in China im Jahr 2008 kamen 129 Menschen ums Leben.

Die langfristigen Auswirkungen von Eisstürmen auf die Wälder sind den Wissenschaftlern jedoch noch nicht bekannt. "Unsere Wälder sind enorm widerstandsfähig", sagte Rustad, ein Ökologe beim USDA Forest Service. "Wir glauben, dass sie sich von einer leichten Vereisung erholen können, aber extreme Vereisung oder wiederholte Vereisung können ihre Fähigkeit zur Wiederherstellung übersteigen."

Wälder sind im Kampf gegen den Klimawandel sehr wertvoll. Ein intakter Wald fungiert als Kohlenstoffsenke und absorbiert große Mengen Kohlenstoff aus der Atmosphäre. Wenn jedoch Bäume durch einen schweren Eissturm lahmgelegt werden und Äste umkippen, werden durch den Schaden die Kohlenstoffspeicher aufgebraucht, und es wird für die Bäume schwieriger, Kohlenstoff aufzunehmen. Es behindert auch die Fähigkeit der Bäume, sich selbst zu reparieren. »Bäume können nicht so viel Kohlenstoff aufnehmen und verlieren, was sie gespeichert haben«, sagte Rustad. "Die Auswirkungen dieser extremen Ereignisse verringern die Lebenskraft der Bäume, gefährden ihre Sterblichkeit und schwächen ihre Wirksamkeit als Kohlenstoffsenke."

Rustad, ein Teamleiter des 8.000 Morgen großen Hubbard Brook Experimental Forest in den White Mountains von New Hampshire, manipuliert seit mehreren Jahrzehnten Wälder und testet andere Auswirkungen des Klimawandels in der kontrollierten Umgebung des Waldes. Sie hat sie angesäuert und anderen chemischen Störungen ausgesetzt, um ihre Elastizität zu messen. "Ich stöbere gern in Waldökosystemen, um zu sehen, wie sie reagieren. Nach einer Flut von Eisstürmen in Neuengland im Winter 2008/09 beschlossen sie und ihre Mitarbeiter, Eisstürme auf die Liste zu setzen." Wir müssen vielleicht sechs Monate damit verbringen, Eissturmjäger zu sein, und dann wird uns klar, dass das lächerlich ist, sagte Rustad.

In laufenden Experimenten, die zum ersten Mal im Jahr 2009 begannen, verwendeten sie und ihr Team Feuerlöschpumpen und -schläuche, um Wasser aus den nahe gelegenen Bächen zu ziehen und mehrere Ebenen von Eisstürmen zu erzeugen eine Reihe von Waldparzellen von der Größe eines Basketballplatzes. Das Sprühen variierte im Grad von einer leichten Vereisung bis hin zu extremeren Beschichtungen, einschließlich wiederholter Vereisungen, um potenzielle aufeinanderfolgende Ereignisse zu simulieren. Sie untersuchen die Auswirkungen, einschließlich des Vergleichs der gefrorenen Gebiete mit ungestörten Wäldern, unter Berücksichtigung des Nährstoffrecyclings im Boden, des Nachwachsens der Wälder und der Tierwelt.

Während die Forschung ein weiteres Jahr vor sich hat, hat Rustad bereits einige vorläufige Gedanken darüber, was sie sehen. "Eine leichte Vereisung kann tatsächlich positive Auswirkungen haben", sagte sie. „Es kann einige der erkrankten Äste ausdünnen, die Luftzirkulation erhöhen und den Baldachin für Licht öffnen. Da Bäume Kohlenstoff gespeichert haben, kann dies ihnen helfen, sich zu erholen und das Peeling wieder aufzunehmen. Wenn sie dann jedoch einer extremeren oder häufigeren Vereisung ausgesetzt sind, werden sie in Schwierigkeiten geraten und können sich nicht erholen, weil sie keine Nahrung mehr haben, da ihre Kohlenstoffspeicher aufgebraucht sind. Wir denken also, dass eine leichte Vereisung in Ordnung ist - aber nur eine. “

Sie arbeitete mit mehr als einem halben Dutzend interdisziplinären Mitarbeitern des Forstdienstes und der Wissenschaft zusammen, darunter die Atmosphärenwissenschaftlerin Katharine Hayhoe, Direktorin des Climate Science Center an der Texas Tech University. Hayhoe und ihre Kollegen verwenden rechnerische und statistische Techniken, um die historischen atmosphärischen Eigenschaften zu analysieren und ein genaueres Bild der Aufzeichnungen vergangener Eisstürme zu erhalten, die sie als "äußerst unvollständig" bezeichnet.

Unter Verwendung dieser Daten und globaler Klimamodelle entwirft Hayhoes Team Algorithmen, die mehr Informationen über zukünftige Eissturmfrequenzen und -intensitäten generieren. „Bleiben Sie dran“, sagte Hayhoe und fügte hinzu: „Wir freuen uns besonders über diese Arbeit, da Eisstürme nicht nur in den zentralen und nordöstlichen USA auftreten. Sie kommen in den südlichen und zentralen Vereinigten Staaten, in Europa und sogar in China vor. Da unsere Algorithmen auf verschiedene Teile der Erde angewendet werden können, hoffen wir, dass dieses Projekt einen großen Beitrag zur Beantwortung der Frage leistet, wie Eisstürme an vielen verschiedenen Orten der Welt durch den Klimawandel beeinflusst werden könnten. “

Rustad nennt das Projekt "das schwierigste", das sie jemals unternommen hat. Gleichzeitig fügte sie hinzu: "Es ist ein Wettermacher, was das erstaunlichste Gefühl ist."

Wie hat es funktioniert? In einem der jüngsten Feldversuche, die im Winter 2016 stattfanden, wartete das Team mehrere Tage darauf, dass die Temperaturen in die 20er (Fahrenheit) sanken. Mehr als zwei Dutzend Menschen fuhren dann ab etwa 16.00 Uhr mit Motorschlitten drei Meilen schneebedeckter Straßen in den Wald. Warm gekleidet und mit Reflektorwesten, die mit Sprühern und Schläuchen, Scheinwerfern und LED-Lichtern ausgestattet waren, sprühten sie die ganze Nacht über vier Stunden ein Grundstück, zwei Grundstücke pro Nacht. Es dauerte vier Nächte.

Dann haben sie es letzten Januar wieder getan.

"Die Schläuche sprühen Wasser 100 Fuß in die Luft, und wir passen die Düsen an, um die Größe der Tröpfchen zu steuern", erklärte sie. „Es geht weit über die Bäume. Wenn Sie dies tun, wenn es sehr kalt ist und die Oberflächen gefroren sind, friert es bei Kontakt ein. Sie möchten, dass es als sehr feiner Nebel herunterkommt, damit es auf der Astoberfläche landet und nicht abtropft. Sie bewegen die Düse, um die Zweige zu schichten. Dann wird es bildhauerisch. Sie steuern, wie viel Eis sich aufbaut. Das macht den Unterschied. Auf diese Weise kontrollieren wir eine Reihe perfekter Eisstürme. “

Das Team war in der Dunkelheit und der Kälte beeindruckt von dem Anblick - bevor die Äste einstürzten. "Im reflektierten Licht war es absolut schön und glänzte und sah aus wie Kristall", sagte Rustad. „Man konnte ein Klappern hören, als die Zweige aneinander rieben. Wir haben alle nach oben geschaut, ooh und ah. “

Allerdings stellten die Parzellen mit extremer Vereisung auch eine potenzielle Gefahr dar. Aber das Team blieb in Sicherheit. "Es war beängstigend, als sie ihren Wendepunkt erreichten und anfingen zu knacken und zu brechen", sagte sie. "Es gab dieses schreckliche Gefühl dieser bevorstehenden Katastrophe, als die Baumkronen anfingen, sich zu bücken."

Trotzdem "haben wir etwas erreicht, das noch niemand getan hat, um diese Art von extremen Wetterereignissen zu schaffen", sagte Rustad. „Wir könnten uns vorstellen, wie es wäre, wenn es tatsächlich im ganzen Wald passieren würde. Wir versuchen absichtlich, das Risiko einzugehen, diesen Wendepunkt zu finden. Wir sehen bereits, dass das lokale Wetter von den historischen Normen abweicht. Wenn die Klimaprojektionen fast stimmen, müssen wir die Auswirkungen dieser Stürme verstehen, bevor sie eintreten - nicht danach. “

Marlene Cimons schreibt für Nexus Media, eine syndizierte Nachrichtenagentur für Klima, Energie, Politik, Kunst und Kultur.

Ihr Küchenschwamm könnte mehr Bakterien enthalten als ein Toilettensitz

Ihr Küchenschwamm könnte mehr Bakterien enthalten als ein Toilettensitz

MEGAPIXEL: Ein feuriges Ende für die alte Tappan Zee Bridge

MEGAPIXEL: Ein feuriges Ende für die alte Tappan Zee Bridge

Wie man gebrauchte Plastikflaschen in Oberlichter und Straßenlaternen verwandelt

Wie man gebrauchte Plastikflaschen in Oberlichter und Straßenlaternen verwandelt