Udvikling af skifergas ansporer spredning af invasive planter i Pa. skove

Store dele af Pennsylvania-skove var ryddet omkring 1900, og genvæksten har stort set været fra lokale indfødte plantesamfund, men et team af forskere fra Penn State's College of Agricultural Sciences har fundet ud af, at invasiv, ikke-hjemmehørende planter gør betydelige indtog med ukonventionel naturgasudvikling.

Spredningen af ​​invasive ikke-hjemmehørende planter kan have langsigtede negative konsekvenser for skovens økosystem i en region, hvor de allestedsnærværende skove giver tømmerindtægter, dyrelivshabitat og økoturisme, advarer teammedlem David Mortensen, professor i ukrudt og anvendt planteøkologi.

I de seneste år, han og andre forskere ved universitetet har fulgt den økologiske virkning af hundredvis af brøndpuder, adgangsveje og rørledninger bygget til udvinding af gas fra Marcellus -skiferen.

"Undersøgelser har vist, at når invasive planter som Microstegium vimineum (japansk stiltgræs) flytter ind i et område, det ændrer plantesamfundet, og indfødte planter har en tendens til at falde, " sagde Mortensen. "Snart vil vi se en ringvirkning i skovens økosystem, som vil påvirke organismer, der er afhængige af de hjemmehørende planter. Ultimativt, økonomiske faktorer såsom tømmerhøst kan blive påvirket, og dyreliv og fuglesamfund vil sandsynligvis ændre sig."

Denne seneste Penn State-undersøgelse dokumenterer, at ikke-hjemmehørende planter hurtigt invaderer Pennsylvanias nordlige skove og etablerer en forbindelse mellem nye invasioner og udvikling af skifergas. I resultater offentliggjort i dag (20. juli) i Journal of Environmental Management , forskere viser en direkte sammenhæng mellem omfanget af ikke-hjemmehørende planteinvasion og forskellige aspekter af udvikling af skifergas.

At undersøge, forskere udførte invasive planteundersøgelser på og omkring 127 Marcellus-skifergasbrønde og tilstødende adgangsveje i syv statsskovdistrikter i Allegheny National Forest. Undersøgelsessteder blev fordelt over Allegheny High Plateau, som er domineret af blandede egetræer og nordlige løvtræsskove; Pittsburgh-plateauet; og Ridge og Valley-regionerne i det centrale Pennsylvania, domineret af blandede egeskove.

61 procent af puderne havde mindst en invasiv, ikke-hjemmehørende plantearter, og 19 procent af dem havde tre eller flere arter. Kanarietræ, plettet knapweed, krybende tidsel, Japansk stilgræs og kronvikke var de mest almindelige invasive, der blev fundet.

Undersøgelsen giver slående beviser for, at invasiv plantetilstedeværelse på brøndpuder er korreleret med længden af ​​tid siden konstruktionen af ​​puden; antallet af borede brønde pr. pude; overflod af invasive planter på tilstødende brøndpudeadgangsveje; og tætheden af ​​veje i området af puden før konstruktion. Ved at bruge feltdata fra 127 brøndpuderne, forskere skabte en model til at evaluere direkte og indirekte forhold mellem mekanismer og tilstande, der kunne stå for invasiv plantetilstedeværelse.

Omgivende plantesamfund blev også undersøgt på et tilfældigt udvalgt sæt med 32 brøndpuder i undersøgelsen. Ikke-hjemmehørende plantedækning var større på de forstyrrede brøndpudekanter end i de omgivende plantesamfund.

Forskere fandt bevis for, at invasive planter blev introduceret i grus leveret til at bygge puder og veje, og i mudder på dæk og undervogne på lastbiler, der kører på disse veje, bemærkede ledende forsker Kathryn Barlow, en doktorgradskandidat i økologi. Hun påpegede, at tidligere forskning i Penn State viste, at japanske stiltgræsfrø blev flyttet af vejklassificeringsudstyr på grusveje i skove.

"I betragtning af at gennemsnitlig, 1, 235 en-vejs lastbilture med levering af fraktureringsvæske og proppant er nødvendige for at færdiggøre en ukonventionel brønd, potentialet for at transportere invasive planteformer er betydeligt, " sagde hun. Propagula er dele af en plante, der kan generere en ny plante, såsom frø, sporer og rødder.

"Materiale og udstyr, der bruges til vejbygning og vedligeholdelse kan spille en vigtig spredningsrolle. Vejudvikling kan skabe stier til invasiv planteetablering og spredning, " tilføjede Barlow.

Invasion af ikke-indfødte planter i skove kan føre til, at indfødte planter dør på overraskende måder, Mortensen påpegede, med henvisning til en undersøgelse, hans laboratorium udførte på Penn State Deer Research Center, der blev offentliggjort i april 2016. Denne forskning viste, at hvidhalehjorte foretrækker hjemmehørende planter og ser ud til at undgå at spise invasive stoffer.

"Så hvis vi har Microstegium, der fylder skoven, og hjorte leder efter noget at spise - da de slet ikke spiser meget på Microstegium - klipper hjorten enhver indfødt plantevækst af, der formår at komme igennem invasiverne, "sagde han." Det gør det muligt for de invasive at dominere plantesamfundet yderligere.

"Som resultat, rekrutteringen af ​​økonomisk vigtige træarter vil blive indskrænket. Denne proces kan være rigtig skadelig for skovens sundhed i det lange løb, og endda på kort sigt."