Las borealny otacza kulę ziemską na szczycie półkuli północnej w Ameryce Północnej i Eurazji. Znany również jako tajga lub las śnieżny, krajobraz ten charakteryzuje się długimi, mroźnymi i śnieżnymi zimami. W Ameryce Północnej rozciąga się on od koła podbiegunowego w północnej Kanadzie i na Alasce aż po sam północny kraniec Stanów Zjednoczonych w Idaho, Waszyngtonie, Montanie i Minnesocie. Jest to największy bios na naszej planecie i stanowi 30 procent pokrycia lasów na świecie.
Łosie są największymi ssakami kopytnymi w borealnych, przystosowanymi dzięki długim nogom do brodzenia w obfitych bagnach, jeziorach i rzekach, żywiącymi się wierzbami, osikami i innymi roślinami. W południowej części lasu borealnego w północnej Minnesocie, łosie były kiedyś obfite, ale ich populacja gwałtownie spadła. Trzydzieści lat temu, w północno-zachodniej części stanu, było ich około 4000, teraz jest ich około stu. W północno-wschodniej części spadła z prawie 9000 do 4300. Spadły tak daleko, tak szybko, że niektóre grupy chcą, by zostały wpisane na listę zagrożonych na Środkowym Zachodzie.
Tusze łosi szybko się psują, zanim zostaną znalezione, dlatego medycyna sądowa nie była w stanie określić, dlaczego umierają. Niektórzy eksperci przypuszczają, że może to być, że dziesiątki tysięcy kleszczy, które mob zwierzę i osłabić go. Inni uważają, że to pasożyt zwany motylicą wątrobową lub fakt, że zimy stały się tak ciepłe, że zwierzęta nie mogą regulować temperatury ciała i umierają z powodu stresu cieplnego.
Ale Dennis Murray, profesor ekologii na Uniwersytecie Trent w Peterborough, Ontario, uważa, że umierające łosie z Minnesoty i New Hampshire i innych miejsc są jednym z objawów czegoś znacznie większego – gigantycznego ekosystemu leśnego, który szybko się kurczy, umiera i w inny sposób się zmienia. „Las borealny rozpada się”, mówi. „Pytanie brzmi, co go zastąpi?”
Wielu naukowców, w rzeczywistości, jest głęboko zaniepokojonych stanem największego lasu na świecie. Arktyka i region borealny ocieplają się dwa razy szybciej niż inne części świata. Wieczna zmarzlina rozmarza, a nawet płonie, pożary wypalają bezprecedensowe połacie lasu, a epidemie owadów pochłaniają coraz większą liczbę drzew. Strefy klimatyczne przesuwają się na północ dziesięć razy szybciej niż lasy są w stanie migrować. Do tego dochodzi jeszcze wzmożony rozwój przemysłu w rejonie borealnym, od wyrębu lasów po wydobycie ropy i gazu. Te same zjawiska obserwuje się w Rosji, Skandynawii i Finlandii.
Te niepokojące sygnały świadczące o gwałtownym upadku lasu są powodem, dla którego NASA właśnie uruchomiła zakrojony na szeroką skalę projekt badawczy o nazwie ABoVE – Arctic Boreal Vulnerability Experiment, „dużą kampanię terenową” obejmującą 21 projektów terenowych w ciągu następnej dekady. Ale badania potwierdzą szczegółowo to, o czym wielu wie, że jest już w toku.
„Las borealny się rozpada. Pytanie brzmi, co go zastąpi?” – mówi jeden z naukowców.
„Lasy borealne mają potencjał, aby w tym stuleciu znaleźć się w punkcie krytycznym” – powiedział Anatoly Shvidenko, z Międzynarodowego Instytutu Analizy Systemów Stosowanych i współautor przeglądu ostatnich badań nad lasami borealnymi w czasopiśmie Science. „To pilne, abyśmy położyli większy nacisk na łagodzenie skutków zmian klimatu i adaptację do nich w odniesieniu do tych lasów.”
Punkt zwrotny obejmowałby matkę wszystkich obaw: niepohamowane topnienie wiecznej zmarzliny, jedno z głównych założeń projektu ABoVE. Wieczna zmarzlina w strefie borealnej jest bardziej podatna na rozmarzanie niż w Arktyce, ponieważ znajduje się bliżej punktu zamarzania. Jeśli dojdzie do topnienia na dużą skalę, uwolni to więcej dwutlenku węgla i metanu, które były związane w zamarzniętej glebie przez tysiące lat, i spowoduje większe ocieplenie, a następnie rozmrożenie – niebezpieczną pętlę. „Naukowcy nazywają to dodatnim sprzężeniem zwrotnym, ale większość ludzi nazywa to błędnym kołem,” powiedział Peter Griffith, główny naukowiec wspierający projekt ABoVE.
Murray bada lasy borealne od 25 lat, a on i jego koledzy widzieli wiele zmian z pierwszej ręki. W Kolumbii Brytyjskiej 80 procent dojrzałych świerków w prowincji Lodgepole, innego borealnego gatunku, zginęło ostatnio z powodu górskiego chrząszcza sosnowego, którego zasięg i pora roku znacznie się rozszerzyły z powodu ocieplenia klimatu. Świerk biały i czarny, główne gatunki drzew w borealnych, są również umiera w ogromnych ilościach „południowo-zachodni Jukon wygląda dramatycznie inaczej niż 25 lat temu, kiedy zrobiłem mój magister ,” powiedział. „Wszędzie, gdzie pójdziesz, jest martwy spadek.”
NASA widziała również wiele brązowienia lasów w swoich badaniach, duże połacie lasów o zmniejszonym wzroście, które brązowieją w gorętsze niż zwykle lata, a które przyczyniają się do znacznie większych i gorętszych pożarów oraz rozmrażania wiecznej zmarzliny. „Poważne pożary spalają stopę lub więcej organicznej gleby, która jest warstwą izolacyjną utrzymującą zmarzlinę w stanie zamrożenia” – powiedział Scott Goetz, główny naukowiec projektu ABoVE. „Po jej usunięciu odwilż następuje znacznie szybciej.”
Pożary zmieniają również roślinność. „Kiedy usuwasz organiczną glebę, otrzymujesz liściasty odrost, który trwa przez dziesięciolecia,” powiedział Goetz. „Być może nigdy nie powróci jako iglasty.”
Typowo, kiedy świerk czarny umiera, jest zastępowany nowym świerkiem czarnym. „To się działo przez długi, długi czas, już nie” – mówi Murray. „Tracisz świerk i tracisz wszystko, co żyje w świerku, a to jest w zasadzie wszystko w lesie borealnym. Obserwujemy te same zjawiska, które widzieliśmy z łosiami, rysiami i zającami śnieżnymi. A karibu odchodzą bardzo, bardzo szybko. Ich zasięgi gwałtownie cofają się na północ.”
Lasy borealne są również domem dla około 5 miliardów ptaków. Wiele gatunków przesunęło swoje zasięgi na północ. „Zmiany klimatu mają wpływ znacznie szybciej niż myśleliśmy”, powiedział Jeff Wells, starszy naukowiec z International Boreal Campaign, który skupia się na ptakach. „Zmiany, o których naukowcy myśleli, że nastąpią w ciągu 50 lub stu lat, nastąpiły w ciągu dekady.”
Jeden model pokazuje, że w lesie borealnym w Ontario i Quebecu otwiera się duża luka.
Ale zmiany w tak dużym systemie są złożone. Las nie tylko cofa się na północ, ale w niektórych miejscach w jego wnętrzu umiera, a w innych całkiem dobrze przeżywa. Badanie z 2015 roku wykazało, że podczas gdy borealny las świerkowy w głębi Alaski wymiera z powodu ciepłych temperatur, ten sam las na zachodnim wybrzeżu stanu kwitnie.
Obumierające świerki, łosie, rysie i inne zmiany to kropki, które naukowcy próbują połączyć, aby zrozumieć, jak będzie wyglądał las borealny w Ameryce Północnej w ciągu najbliższego półwiecza.
Zastrzeżenie jest takie, że w tak masywnym i złożonym systemie jest tak wiele zmiennych, że trudno jest prognozować z dużą pewnością. Przewidywane zmiany, na przykład, opierają się na prognozie Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu, zakładającej wzrost temperatury o około 10 stopni do 2100 roku. Jeśli ocieplenie będzie szybsze lub wzrośnie, zmiany mogą nadejść szybciej, być głębsze lub inne niż w modelu. A wiele zmian może być po prostu nieprzewidywalnych.
Modelowanie Murray’a pokazuje, że otwiera się duża luka w strefie borealnej w Ontario i Quebecu, luka o wymiarach 500 na 350 kilometrów. Zasadniczo podzieli ona sąsiadujący las na dwa oddzielne lasy – jeden na wschodzie, drugi na zachodzie – w miarę jak znikają świerk czarny i świerk biały. Ta luka może następnie stać się łąką lub Carolinian, ekosystem leśny, który dominuje na południe od borealnego w Ontario, charakteryzujący się dębem, klonem, czarnym orzechem i innymi gatunkami liściastymi.
Jak świerk odchodzi, tak samo odchodzą jego mieszkańcy. „Przewidujemy, że w najbliższych latach nie będzie rysia, łosia ani zająca w centralnym Ontario” – mówi Murray – „więc będziemy mieli rozłączne populacje po obu stronach”. Może to spowodować przerwę między populacjami gatunków i utratę różnorodności genetycznej.
Murray ukuł termin dla niejednolitej jakości efektów ocieplenia na borealnym – fragmentacja klimatu. „Ponieważ jest to stopniowe przejście, nie będzie to prawdziwy las borealny i nie będzie to prawdziwy las liściasty,” mówi Murray. „Ekosystemy będą prawdopodobnie mniej stabilne i bardziej otwarte na inwazje.”
Zmiany w pokrywie śnieżnej już napędzają zmiany. W niektórych miejscach śnieg pokrywa ziemię na krótsze okresy, a warunki śniegowe również się zmieniają. Zamiast trzech stóp puszystego śniegu przez całą zimę, temperatury rosną i topią śnieg, a następnie marzną, zamrażają go i skuwają w lód, raz za razem. W takich warunkach ryś, który ma grube, wyściełane łapy, które służą de facto jako rakiety śnieżne i pozwalają mu polować w głębokim śniegu, traci swoją ewolucyjną przewagę. „To wpływa na ich zdolność do przetrwania” – mówi Murray. „Z drugiej strony, kojoty są niezwykle plastyczne i elastyczne. Nie było ich w borealu sto lat temu, ale są tam teraz. Nie są wszędzie, bo nie radzą sobie dobrze w głębokim śniegu, ale to się zmienia.” Konkurują z rysiami żerując na ich zabitych i żerując na zającach i wiewiórkach.
The boreal to nie tylko las. Jest on wpleciony w tkaninę życia i kultury tego regionu.
Wyginięcie znacznej części lasów borealnych może mieć poważne i nieprzewidywalne reperkusje dla globalnego systemu klimatycznego. Kiedy lasy lodgepole w Kolumbii Brytyjskiej obumarły, prowincja ta zmieniła się z pochłaniacza dwutlenku węgla w źródło dwutlenku węgla, ponieważ obumarłe lasy uwolniły ogromne ilości zmagazynowanego CO2. Jeśli znikną lasy świerkowe w strefie borealnej, mogą one również zmienić system klimatyczny poprzez uwolnienie CO2 . Ponieważ są ciemne, pochłaniają również ciepło, ale pozbawiony drzew, pokryty śniegiem krajobraz odbiłby znacznie więcej energii słonecznej z powrotem do atmosfery.
Wiedza o tym, co może się wydarzyć w ciągu następnych 50 lub 60 lat i gdzie, jest ważna dla ochrony przyrody i innych strategii. Obszar borealny, zwłaszcza w Kanadzie, to nie tylko las. Jest wpleciony w tkankę życia i kultury tego regionu. Setki Pierwszych Narodów nazywa borealny domem, a oni zależą od niego jako źródła utrzymania, polując na łosie i karibu, zbierając jagody i łowiąc ryby. Przemysł papierniczy i tartaczny również zależy od zdrowej borealnej.
ALSO FROM YALE e360With Climate Change, Terrifying New Normal for Western Firefighters
W ciągu ostatnich dwóch dekad, urzędnicy w Kolorado obserwowali jak ogromne, trwające miesiącami dzikie pożary stały się regularnym zjawiskiem w ich stanie. Film wideo Yale Environment 360 idzie na linię frontu ze strażakami z Kolorado, którzy opisują, jak to jest stale konfrontować się ze śmiertelnymi pożarami podsycanymi przez gorętszy, bardziej suchy klimat.WATCH THE VIDEO
Badania, które prowadzi NASA, zostaną wykorzystane do pomocy w określeniu, jak społeczności i zarządcy gruntów w borealnym mogą dostosować się do zmian. Owce Dall w Yukon, na przykład, są w spadku i przedmiotem jednego z badań NASA. Wyniki zostaną przekazane prowincjonalnym i federalnym urzędnikom w Kanadzie w celu podjęcia decyzji w kwestiach od polowań do dostępu do zarządzania gruntami.
W międzyczasie, w nadziei na spowolnienie rozmrażania borealnej wiecznej zmarzliny, Międzynarodowa Kampania Ochrony Boreala rozpoczęła „kampanię zimnego magazynowania węgla”. Inicjatywa ta ma na celu zarządzanie obszarem borealnym w taki sposób, aby jak największa jego część pozostała zamrożona – na przykład nie budowanie dróg na jego szczycie lub tworzenie nowych rezerw węgla na dużą skalę.
Ale takie działania mogą zdziałać tylko tyle. Prawdziwe decyzje o losie borealnych lasów należą do światowej społeczności. To nie jest dobry znak, że kiedy skontaktowałem się z naukowcem Kanadyjskiej Służby Leśnej Sylvie Gauthier, główną autorką artykułu w Science, który badał zagrożenia dla boreala, zostałem poinformowany przez urzędnika ds. publicznych, że wywiad będzie dotyczył „tylko głębokiego tła”, bez przypisywania go jej lub jej pracodawcy. Rząd federalny Kanady, stojący w obliczu najpoważniejszych na świecie zagrożeń związanych ze zmianami klimatycznymi, zadał sobie wiele trudu, aby stłumić wszelkie dyskusje na ten temat.
Jednakże nawet podwajając swoje wysiłki badawcze, naukowcy wiedzą, że ostateczną odpowiedzią nie jest adaptacja lub więcej badań, ale szybka redukcja globalnych emisji CO2, która jak dotąd nie daje nadziei na osiągnięcie tego celu. Griffith z NASA mówi, że sytuacja przypomina mu jego ojca, lekarza z małego miasteczka. „Nawet gdy pacjent ignorował jego rady raz za razem, on kontynuował leczenie pacjenta” – powiedział. „Wielu z nas w świecie klimatu i ekosystemu ma do czynienia z podobnym problemem.”