Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Biologi

Kort fra Første Verdenskrig hjælper med at spore historien om tangskove i Pacific Northwest

Kredit:University of Chicago Medical Center

I begyndelsen af ​​1900-tallet, det amerikanske landbrugsministerium erkendte et problem. USA stolede stærkt på gødning for at dyrke afgrøder og støtte sin spirende økonomi, alligevel en afgørende ingrediens for gødning - potaske, en blanding af kalium og salte - blev udvundet næsten udelukkende i Tyskland. Tyske miner leverede næsten hele verdens forsyning af kalium, og på det tidspunkt brugte USA omkring en femtedel af sin produktion, halvdelen af ​​den mængde, der eksporteres fra Tyskland.

"Det er naturligvis uønsket, at USA er afhængige af enhver anden nation for at levere en nødvendighed, " skrev Frank Cameron, en officer "med ansvar for kemikalier, fysiske og gødningsundersøgelser "for USDA, i en rapport fra 1915.

Søger måder at lette denne afhængighed, USDA bestilte flere undersøgelser af en alternativ kilde til kaliumchlorid:tangbede i det nordvestlige Stillehav. Den store, hårdfør tang er en naturlig kilde til kalium, nitrogen og salte, og var blevet brugt som gødning i årevis af indianere og bosættere. Hvis tang kunne høstes og forarbejdes i store nok mængder, det kan være en levedygtig kilde til kaliumchlorid til at opveje tysk import.

Så, USDA sendte landmålere - inklusive George Rigg, en økolog fra University of Washington - for at kortlægge tangbedene langs Californiens kyst, Oregon, Washington og Alaska. Rigg lagde ud i en yacht med en 40-hestes motor og kortlagde kystlinjen omkring Puget Sound i 1911-12. Mere end 100 år senere, forskere ved University of Chicago brugte disse kort til at spore historiske ændringer i tangskovene i Pacific Northwest.

Som det viste sig, de originale kort fra tangundersøgelserne endte på University of Chicago Library, hvor Cathy Pfister, PhD, professor i afdelingen for økologi og evolution, opdagede dem. Hun arbejdede sammen med bibliotekets bevaringspersonale for at digitalisere kortene, og sammenlignede dem med moderne undersøgelser udført af Washington State Department of Natural Resources over de sidste 26 år.

Det, de fandt, er en relativt sjælden positiv historie, når det kommer til økologiske undersøgelser i en tid med accelererende klimaændringer. Overfloden af ​​de fleste moderne tangbede langs Washington -kysten er forblevet konstant i løbet af det sidste århundrede på trods af en stigning i havvandstemperaturen på 0,72 grader Celsius. De få undtagelser er tangsenge tættest på Puget Sound, Seattle og Tacoma.

"Kelp er en robust og modstandsdygtig struktur. Du kan se det i dataene, så længe de har adgang til god vandkvalitet og bølger skyller igennem dem, så bliver de ved, "Sagde Pfister.

Pfister og hendes team studerede også konkurrencen blandt tangarter i området. Mens tangbedene var vedvarende gennem årtier, deres populationer kunne svinge meget fra år til år. Der er to dominerende arter - den årlige tyretang og den flerårige kæmpetang - og de svingede på samme måde, hvilket betyder, at hvis man var rigelig i et givet år, sådan var den anden. Og gode år, det viser sig, er forbundet med koldere havvandstemperaturer, en uheldig præference for tang, da havtemperaturerne fortsat stiger.

Det er vigtigt at forstå, hvordan ændringer i havet påvirker tangen, fordi de er det, der kaldes en "fundamentart, "en afgørende kilde til føde og levesteder for organismer.

"Tang er en naturlig egenskab, der genererer levesteder for hundredvis, sikkert tusindvis af fiskearter, hvirvelløse dyr og mikrober, "Sagde Pfister." De er virkelig et sted for biodiversitet langs disse kyster, så det er vigtigt at forstå, hvordan de reagerer på klimaændringer."

UChicago økolog Cathy Pfister bruger kort produceret før Første Verdenskrig, som har sin egen historie, at spore væksten af ​​tangbede i det nordvestlige Stillehav i løbet af det sidste århundrede. Kredit:Matt Wood, UChicago

Mens Camerons rapport fra 1915 dykker ned i kemien af ​​kaliumsalte, nitrogen og gødning, det er vagt med hensyn til præcis, hvad den amerikanske regering ønskede at gøre med en ny kelp-baseret kilde til kaliumchlorid. Men i betragtning af at verdens forsyning af kaliumchlorid kom fra et stadig mere krigerisk tysk imperium lige før 1. Verdenskrig brød ud, man kunne læse mellem linjerne og se til en anden industri, der opstod omkring samme tid i Californien. Disse outfits fokuserede på at høste tang og udvinde kemikalier fra det, hvoraf en, kaliumnitrat eller saltpeter, er en vigtig ingrediens i krudt.

Ultimativt, kelp blev aldrig en stor kilde til kaliumchlorid for den amerikanske landbrugsindustri. Efter krigen, at høste tang til kvælstof blev langt dyrere end en ny kommerciel proces opfundet af Fritz Haber i Tyskland for at trække kvælstof fra atmosfæren. Til gavn for de mange arter, der er afhængige af dem, tangbedene (og de historiske kort) forbliver.


Varme artikler