https://frosthead.com

Pod śniegiem jest sekretny świat, który ma kłopoty

Ponieważ większość wschodniego wybrzeża Stanów Zjednoczonych nadal wykopuje się od historycznej zamieci z zeszłego tygodnia, łatwo jest myśleć o śniegu jako o destrukcyjnej sile, która powoduje zatrzymanie normalnego życia. Chociaż może to dotyczyć dużych miast i zamieszkujących je ludzi, nie dotyczy to przyrody - zwłaszcza dzikich zwierząt, które od dawna zamieszkują pola i lasy. Te stworzenia ewoluowały, by żyć zimą ze śniegiem i są przystosowane do jego obecności. Nauczyli się dobrze rozwijać w głębinach i używać jego ochronnej osłony do schronienia i jedzenia.

powiązana zawartość

  • Zoo Keepers Hunkered Down with the Animals and Bei Bei Got to Play in the Snow (zdjęcia)

Naukowcy twierdzą, że problem polega na tym, że zmiany klimatu spowodują dziwne zmiany w zimie. Miejsca, w których nie oczekuje się śniegu, mogą go zdobyć w dużych ilościach w zaskakujących porach. Tymczasem miejsca oczekujące dużej ilości śniegu mogą nie widzieć przez całą zimę lub mogą nie być widoczne aż do bardzo późnej pory roku.

Naukowcy odkrywają, że może to oznaczać duże zmiany dla wielu stworzeń - nie tylko odległych niedźwiedzi polarnych walczących o utrzymanie się na powierzchni na kruszących się kry lodowych na północy, ale także dla wielu stworzeń żyjących na naszych podwórkach. Jeżozwierze, żaby, ryjówki, nornice, a nawet gąsienice wełniste mogą się zmagać, jeśli śnieg, który od dawna żyją przez całą zimę, zaczyna się zmieniać. Zwraca to większą uwagę na zimne pory roku, często pomijane w przeszłości w badaniach terenowych w Ameryce Północnej.

Wiewiórka hokkaido (ezorisu) igra w śniegu w Japonii. Wiewiórka hokkaido (ezorisu) igra w śniegu w Japonii. (Top Photo Corporation / Corbis)

Wiele osób studiowało ekologię zimową w takich miejscach jak Góry Skaliste, Rosja, Skandynawia, Arktyka i północna Kanada, być może dlatego, że śnieg w tych regionach jest tak dramatyczny, głęboki i widoczny przez tak dużą część roku, mówi Peter Groffman z Advanced University Research Center z University of New York i pracownik Cary Institute of Ecosystem Studies.

Ale niewielu postrzegało zimę w pozostałej części Ameryki Północnej jako coś więcej niż okres bezczynności i uśpienia, kiedy śnieg wydawał się być wyzwaniem dla ptaków i ssaków, które w większości zdawały się hibernować, a przynajmniej uciekać w poszukiwaniu schronienia, gdy temperatury spadły i płatki zaczęły spadać.

Jednak naukowcy odkrywają, że śnieg jest częściowo tym, co utrzymuje te zwierzęta przy życiu.

Dr Jorge Duran, kolega Petera Groffmana, pobiera próbki gleby pod śniegiem w miejscu badawczym w Hubbard Brook Experimental Forest, New Hampshire. Dr Jorge Duran, kolega Petera Groffmana, pobiera próbki gleby pod śniegiem w miejscu badawczym w Hubbard Brook Experimental Forest, New Hampshire. (Dzięki uprzejmości Peter Groffman)

„Śnieg jest bardzo ważny”, mówi Groffman. „Izoluje i chroni glebę leśną. A kiedy utracisz tę izolację, gleba staje się znacznie bardziej podatna na zamarzanie. … Jeśli zgubisz ten śnieg, okaże się, że w cieplejszym świecie nazywamy zimniejsze gleby. ”

Wyrażenie „koc śniegu” jest czymś więcej niż poetycką metaforą - gdy śnieg jest obecny, temperatury gleby pod nim pozostają niezmiennie cieplejsze. W przeciwieństwie do tego, cieplejsze temperatury powietrza i brak śniegu mogą w rzeczywistości spowodować, że odsłonięte podłoże stanie się zimniejsze. Bez ochrony puchu odsłonięte gleby łatwiej zamarzają.

Zamarznięta leśna podłoga oznacza kłopoty dla zwierząt, nawet tych zimujących. Często myślimy o zaśnieżonym zimowym krajobrazie jako pustym i zimnym i wyobrażamy sobie, że większość zwierząt śpi pod ziemią, nieświadoma i niezależna od ilości śniegu nad ich głowami.

Ale ten koc śniegu, jak odkrywają ekolodzy, często zapewnia stały, ciepły zakres temperatur dla wielu zwierząt, takich jak jeżozwierze śpiące w swoich norach i ptaki, takie jak wierzba ptarmigan, które spędzają większość zimy na śniegu, ale szukają schronienia pod kocem podczas ekstremalnych spadków temperatury powietrza.

Nie hibernujące ssaki zależą również od miękkiej, niezamrożonej ziemi, by przeżyć. Na przykład nornice i ryjówki tunelują przez całą zimę pod warstwą gleby tuż pod śniegiem, szukając orzechów, jagód i ukrytych owadów w niezamrożonej ściółce liściowej pod białymi zaspami.

Wśród życia owadów, które mogą spotkać, są gąsienice z wełnianego niedźwiedzia. Amerykański folklor kojarzy rozmiar czarnych i brązowych pasów tego gatunku z czasem trwania zimowej pogody każdego roku - legenda głosi, że dłuższe jesienne paski zapowiadają dłuższą zimę. Ale prawdziwy związek tej gąsienicy z pogodą jest znacznie bardziej namacalny. Po wyprodukowaniu specjalnego środka przeciw zamarzaniu znanego jako krioprotektant, wełniane niedźwiedzie spędzają najzimniejsze miesiące zakopane pod śniegiem w stanie niemal uśpienia, czekając na nadejście wiosny.

Istnieją również dowody na to, że brak pokrywy śnieżnej może powodować problemy dla zimnokrwistych stworzeń i owadów. Na przykład żaby leśne zimują zimą głęboko pod śniegiem pod ściółką liściową, gdzie temperatury pozostają dość stabilne. Gdy te same obszary zanurzą się poniżej zera, specjalna adaptacja pozwala ciałom żaby zamarzać w ciele stałym, a następnie wielokrotnie odmrażać przez najzimniejsze miesiące, gdy rtęć spada i unosi się. Jednak ostatnie badania wykazały, że wzorzec zamrażania i rozmrażania wiąże się z kosztami metabolicznymi, które mogą ograniczać zdolność tych zwierząt do pojawiania się i pomyślnego rozmnażania się później wiosną. Zbyt wiele cykli zamrażania i rozmrażania, napędzanych nieprzewidywalnym plecakiem śnieżnym, może później oznaczać mniej żab leśnych.

Polne nornice nie zimują, ale spędzają zimę na tunelowaniu w niezamrożonej ściółce liści pod śniegiem. Polne nornice nie zimują, ale spędzają zimę na tunelowaniu w niezamrożonej ściółce liści pod śniegiem. (Flickr / Tomi Tapio K (https://www.flickr.com/photos/tomitapio/))

„Zazwyczaj sposób, w jaki ludzie postrzegają śnieg, był prawie jak czynnik upraszczający krajobraz”, mówi Jonathan Pauli z University of Wisconsin-Madison. Dodaje, że wiele z tego, co wiadomo o zimie, naprawdę uwzględniało to, co stało się ze zwierzętami przemierzającymi jej powierzchnię, nawet wśród ekologów.

Ale w 2013 roku on i kolega z UW Ben Zuckerberg zdecydowali, że istnieje wystarczający dowód na znaczenie naturalnego schronienia pod śniegiem w północnych Stanach Zjednoczonych, aby domagać się nowej terminologii. Skomplikowane relacje rozgrywały się głęboko poza zasięgiem wzroku, relacje wymagające więcej badań i uznania. Razem dwaj naukowcy wymyślili termin „subnivium”, aby opisać to, co nazwali sezonowym schronieniem pod śniegiem w miejscach, w których grunt historycznie pozostawał pokryty przez całą zimę.

Obecnie pracują nad oszacowaniem charakterystyki subnivium w regionie Wielkich Jezior w USA, aby zrozumieć, jak zmieniające się warunki śniegowe mogą oznaczać zmiany dla ekosystemu w przyszłości.

„Subnivium to rodzaj innego świata [niż powierzchnia śniegu] w tym sensie, że tworzy bardziej stabilny, gościnny klimat dla kotwic dla organizmów” - mówi Pauli. „W rzeczywistości uzyskują całkiem spore oszczędności energetyczne.”

Ale jak to często bywa, dopiero teraz - gdy subnivium staje się coraz mniej stabilne i mniej niezawodne - rozumiemy, że ważną rolę odgrywa od zawsze w naszych ekosystemach.

„Obecne warunki staną się coraz bardziej nowatorskie dla wielu gatunków”, mówi Zuckerberg. „Zatem próba zidentyfikowania przestrzeni środowiskowych, które naprawdę będą służyć jako ostoje dla tych gatunków w przyszłości, jest obecnie kluczowym elementem ochrony”.

Pod śniegiem jest sekretny świat, który ma kłopoty