Влияние изменения климата на национальные парки и их дикую природу

Разрастающийся кризис: изменение климата меняет национальные парки Америки

Национальные парки Америки, часто называемые лучшей идеей нации, сталкиваются с беспрецедентной угрозой. Изменение климата коренным образом меняет ландшафты и экосистемы, для сохранения которых были разработаны эти охраняемые районы. От ледяных вершин Национального парка Глейшер до коралловых рифов Сухого Тортугаса ни один парк не застрахован. Изменения не являются тонкими; они меняют среду обитания, нарушают жизненные циклы и заставляют диких животных и управляющих парком адаптироваться к быстро нагревающемуся миру.

Служба национальных парков управляет более чем 400 объектами, которые содержат некоторые из самых биоразнообразных и чувствительных экосистем на континенте. Эти районы были созданы как заповедники, но изменение климата не уважает пограничные линии. Повышение температуры, изменение структуры осадков и увеличение частоты и интенсивности экстремальных погодных явлений оказывают огромное давление на те самые ресурсы, которые парки были созданы для защиты.

Как более теплая планета меняет экосистемы парка

Воздействие изменения климата на земли Службы национальных парков (FLT:0) является как видимым, так и глубоким. То, что когда-то считалось стабильным, предсказуемым окружением, теперь находится в состоянии быстрого потока.

Исчезающая криосфера: ледники и снежный ком

Некоторые из наиболее драматических свидетельств изменения климата встречаются в парках, где находятся ледники и постоянные снежные поля. В Национальном парке Глейшер число названных ледников сократилось с более чем 150 в середине 19-го века до менее чем 30 сегодня. Эти ледяные массы являются не только живописными достопримечательностями. Они являются жизненно важными водохранилищами. Они медленно выделяют талую воду в течение лета, поддерживая потоки, реки и водную жизнь, которая зависит от них. По мере исчезновения этих ледников сроки и объем потоков потока резко меняются. Сток раннего сезона увеличивается, а затем резкое падение в конце лета, период, когда спрос на воду является самым высоким как для дикой природы, так и для человеческих сообществ вниз по течению.

Аналогичным образом, зимний снежный покров в парках Сьерра-Невады, Скалистых гор и Тихоокеанского Северо-Запада снижается. Снежный эквивалент воды, показатель того, сколько воды хранится в снежном покрове, значительно снизился за последние несколько десятилетий. Это сокращение действует как прямая угроза для видов, адаптированных к холодным, снежным условиям и снижает буферную способность горных экосистем против засухи и лесных пожаров.

Сдвиг сезонов и фенологические несоответствия

Растения и животные эволюционировали тонко настроенными внутренними часами, которые выравнивают их жизненные циклы с сезонными сигналами. Более теплые весенние температуры заставляют многие растения цвести раньше. Птицы, которые мигрируют в зависимости от длины дня, однако, могут не так быстро регулировать время своего вылета из зимовочных площадок. Это несоответствие между пиковой доступностью насекомых, основного источника пищи для многих птиц, и прибытие самих птиц имеет прямые последствия для успеха размножения.

Например, исследования в парках, таких как Национальный парк Скалистых гор, зафиксировали, что некоторые виды птиц теперь прибывают на места размножения после того, как пиковое обилие их добычи гусениц прошло. Это приводит к меньшему количеству птенцов и создает дополнительную нагрузку на и без того уязвимые популяции. Это явление, известное как фенологическое несоответствие, является тонкой, но мощной силой, которая может разгадать пищевые сети по всей экосистеме.

Режимы измененных беспорядков: огонь, наводнение и засуха

Изменение климата усиливает интенсивность природных возмущений. Более теплые, более сухие условия удлинили сезон пожаров на Западе. Такие парки, как Йосемити, Йеллоустоун и Гранд-Каньон, испытали массивные лесные пожары, которые сгорают с интенсивностью за пределами исторического диапазона изменчивости. Хотя огонь является естественной частью многих экосистем, эти мегапожары могут изменить химию почвы, разрушить семенные банки и сжечь целые древесные стенды, оставляя ландшафты неспособными восстановиться таким же образом.

В других регионах проблема заключается в слишком большом количестве воды или в слишком малом количестве. Парки на Среднем Западе и вдоль побережья сталкиваются с усилением наводнений в результате экстремальных осадков и повышения уровня моря. Эверглейдс, например, находятся под угрозой вторжения соленой воды, которая разрушает пресноводные болота и нагорные места обитания. Одновременно продолжительные засухи на юго-западе усиливают нагрузку на древние леса, делая их более восприимчивыми к вспышкам насекомых и болезням.

Тихий кризис в морских и водных парках

Проблемы столь же серьезны в парках, которые защищают морскую и пресноводную среду. Более теплая температура воды является триггером для событий обесцвечивания коралла. В национальных морских заповедниках и парках, таких как Национальный парк Сухой Тортугас, длительные периоды повышенной температуры моря заставляют кораллы изгонять симбиотические водоросли, живущие в их тканях. Это оставляет кораллы белыми и голодающими, что приводит к медленному голоду и смерти, если стрессовые условия сохраняются.

В холодноводных озерах и ручьях потепление угрожает видам, которым требуется холодная, богатая кислородом вода. Форель и лосось, составляющие основу многих водных пищевых сетей и являющиеся ключевой частью культурного и экологического наследия парков на северо-западе Тихого океана и Аляске, видят, что их подходящая среда обитания сокращается. Инвазивные виды, которые часто более терпимы к более теплым условиям, расширяют свои ареалы в эти вновь прогретые воды, еще больше вытесняя родную рыбу.

Дикая природа на передней линии: виды, борющиеся за адаптацию

Выживание многих видов в национальных парках зависит от их способности адаптироваться к этим быстро меняющимся условиям.Для одних темп изменений слишком быстрый, для других доступная среда обитания уже не подходит.

Млекопитающие: от Арктики до пустыни

В северных парках последствия суровы. Американский пика, небольшое млекопитающее, обитающее в скалистых склонах талу на высоких высотах, очень чувствителен к тепловому стрессу. По мере повышения температуры пика отступают на более высокие высоты в парках по всему Западу. В некоторых южных частях их ареала популяции полностью исчезают, поскольку у них заканчивается пригодное для жизни пространство. Их неспособность выдерживать устойчивые температуры выше 70-80°F делает их индикаторным видом для воздействия потепления климата на альпийские среды.

В другой крайности пустынные парки, такие как Национальный парк Сагуаро, наблюдают изменения в распределении млекопитающих, таких как пустынные бигхорн-овцы. Доступность источников воды, и без того скудных в пустыне, становится еще более непредсказуемой. Экстремальная засуха заставляет животных путешествовать дальше за водой, затрачивая энергию, которую они не могут сэкономить, и увеличивает их уязвимость для хищников. Сам культовый кактус сагуаро изо всех сил пытается восстановиться в своих нижних диапазонах подъема из-за более теплых ночей и измененных муссонных моделей.

Птицы: миграция и размножение под давлением

Птицы являются одними из наиболее заметных показателей изменения климата в парках. Феномен более раннего весеннего прибытия хорошо документирован у многих видов. Птицы, которые зимой в тропиках или южных широтах возвращаются на свои места размножения в парках на дни или даже недели раньше, чем столетие назад. Однако доступность подходящей среды обитания также меняется. Высокорослые виды птиц, такие как белохвостый птармиган в Национальном парке Скалистых гор, теряют свою альпийскую среду обитания тундры, поскольку линии деревьев ползут вверх.

На засушливом юго-западе потеря прибрежных мест обитания из-за сокращения речных потоков и засухи губительна для мигрирующих певчих птиц. Эти узкие зеленые коридоры вдоль рек являются критическими точками остановки для птиц, путешествующих на тысячи миль. По мере деградации этих мест обитания вся миграционная цепь ослабевает.

Амфибии и рептилии: молчаливое упадок

Амфибии относятся к числу наиболее угрожаемых групп животных на Земле, а изменение климата является мощным драйвером их снижения. Многие амфибии зависят от конкретных температурных и влаго режимов размножения. Теплые, более сухие условия заставляют временные пруды высыхать до того, как головастики могут метаморфозировать во взрослых. В парках, таких как Национальный парк Грейт-Смоки-Маунтинс, изменение погодных условий связано с увеличением распространения грибка хитрид, смертельного патогена, который вызвал массовые вымирания амфибий во всем мире.

Рептилии, такие как морские черепахи, которые гнездятся на пляжах на национальных морских берегах, сталкиваются с другим набором угроз. Повышение уровня моря разрушает гнездовые пляжи, делая их непригодными. Критически пол морских черепах-вылуплений определяется температурой песка, в котором инкубируются яйца. Более теплый песок производит больше женщин, искажая соотношение полов популяций в парках, таких как Национальный морской берег острова Падре, что угрожает долгосрочному генетическому разнообразию и стабильности населения.

Насекомые: основа пищевой сети

Воздействие на популяции насекомых часто упускается из виду, но не менее важно. Насекомые являются основным источником пищи для бесчисленных птиц, млекопитающих и рыб. Они также являются важными опылителями и разлагателями. Изменение температуры и структуры осадков непосредственно влияют на жизненные циклы насекомых. Например, сроки, когда пчелы выходят из спячки, должны соответствовать цветению весенних цветов. Несоответствие здесь может оставить пчел без пищи и цветы без опыления.

В лесных парках более теплые зимы позволяют популяциям коры выживать в рекордных количествах. Эти вспышки убили миллионы деревьев на обширных ландшафтах от Аляски до Сьерра-Невады, превратив леса в трущобы и изменив всю структуру экосистемы. Потеря навесного покрова затем влияет на все, от влажности почвы до видов птиц и млекопитающих, которые могут жить в этом лесу.

Удвоение усилий по сохранению в условиях меняющегося климата

Традиционная модель сохранения, которая часто направлена на сохранение экосистем в статичном, историческом состоянии, больше не жизнеспособна. Менеджеры парка вынуждены принимать адаптивные стратегии управления, которые принимают изменения и фокусируются на повышении устойчивости.

Управлять изменениями, а не стазисом

Служба национальных парков приняла стратегию управления экологической целостностью перед лицом изменений. Это означает понимание того, что цель состоит не в том, чтобы заморозить ландшафт во времени, а в том, чтобы поддерживать здоровые, функционирующие экосистемы, способные адаптироваться к новым условиям. Это требует значительного сдвига в философии управления и приверженности адаптивному управлению .

Одним из примеров является тяжелое положение дерева Джошуа в национальном парке Джошуа-Три. Модели предсказывают, что большая часть нынешней среды обитания дерева Джошуа в парке станет непригодной к концу века. Менеджеры парка в настоящее время активно изучают миграцию с помощью помощи, процесс ручного перемещения семян из популяций, которые адаптированы к более жарким, более сухим условиям в более прохладные в настоящее время части парка, чтобы дать виду плацдарм в своей будущей климатической нише.

Инвазивные виды: умножающаяся угроза

Изменение климата дает мощное преимущество инвазивным видам. Многие инвазивные растения, насекомые и патогены процветают в нарушенных условиях и более терпимы к экстремальным температурам, чем местные виды. Возрастающая частота лесных пожаров, наводнений и засухи создает нарушенные районы, которые идеально подходят для колонизации. Кроме того, поскольку местные виды подвергаются стрессу из-за изменения климата, они становятся более уязвимыми к прямым воздействиям инвазивных растений. Чеатграсс, инвазивная ежегодная трава, теперь доминирует на обширных территориях Интергорного Запада, в том числе на окраинах парков. Он растет рано весной, конкурирует с местными растениями и создает непрерывную тонкую топливную нагрузку, которая несет огонь через ландшафты, которые исторически сжигались нечасто.

Инвазивная форель в Йеллоустонском озере охотится на туземную горбатую форель. Изменение климата нагревает озеро, потенциально делая его еще более гостеприимным для инвазивной форели озера, подчеркивая при этом местные виды. Менеджеры теперь заперты в долгосрочных усилиях по подавлению, используя жаберные сети для удаления тысяч форели озера каждый год, дорогостоящая и трудоемкая программа, которая должна будет продолжаться бесконечно.

Восстановление среды обитания и связь

Поскольку виды пытаются перемещаться, чтобы отслеживать подходящий климат, им нужны пути для этого. Парки все больше сосредотачиваются на связности среды обитания, как в своих собственных границах, так и в более широком ландшафте. Это часто включает в себя работу с частными землевладельцами, государственными органами и другими федеральными организациями для создания коридоров, которые позволяют дикой природе безопасно перемещаться.

Восстановительные работы также развиваются. В настоящее время группы по восстановлению парка высаживают семена будущего, используя источники семян более теплых, более низких высотных аналогов местных видов, которые они высаживают. Эта практика, известная как восстановление с учетом климата, направлена на создание популяций, которые предварительно адаптированы к условиям, ожидаемым в парке через десятилетия. Например, прудероза сосны из более низкого уровня семенного источника могут быть посажены в более высокой части парка, чтобы гарантировать, что новые деревья могут пережить более теплые температуры.

Создание общественной поддержки и политики вождения

Охраняемые территории, такие как национальные парки, являются мощными местами для образования и вдохновения. Видимые последствия изменения климата в этих знаковых ландшафтах могут быть убедительным инструментом для повышения осведомленности общественности и поддержки действий в области климата. Перед рейнджерами парка все чаще ставится задача объяснить сложную климатическую науку миллионам посетителей каждый год. Они помогают людям понять, что они видят, от отступающих ледников до лесов стоящих мертвых деревьев, убитых жуками.

Эффективное сохранение в 21 веке требует не только управления земельными ресурсами, но и влияния на политику на всех уровнях. Проблемы, стоящие перед парками, настолько велики, что действия по управлению парками могут сделать только так много. Сокращение выбросов во всем мире и усиление защиты окружающей среды являются необходимыми дополнениями к управлению на местах.

Путь вперед

Изменения, проносящиеся через национальные парки, являются микрокосмом глобального климатического кризиса. То, что происходит в Йеллоустоуне, Эверглейдсе или Денали, связано с тем, что происходит повсюду. Парки не теряют своей ценности; их ценность как рефугии для биоразнообразия, как исследовательских лабораторий для понимания экологических изменений и как мест для людей, чтобы соединиться с природой, возможно, важнее, чем когда-либо.

Работа, проводимая Службой национальных парков в партнерстве с научно-исследовательскими институтами и природоохранными организациями, является новаторской техникой управления, которая будет актуальна для охраняемых районов повсюду. Уроки, извлеченные из адаптивного управления, помощи миграции и повышения устойчивости, распространяются по всему миру. Будущее этих заветных ландшафтов будет зависеть от скорости и масштаба глобальных усилий по стабилизации климата, но действия, предпринимаемые в границах парка сегодня, уже имеют значение для покупки времени и сохранения вариантов для дикой природы и экосистем, которые называют эти места домом.