Naturen signalerer SOS-langsigtet forskning, kortsigtede ekstremer afdækker spor til overlevelse

Når ekstremt vejr rammer, naturen tåler ødelæggelse, men afslører også hemmeligheder for dens modstandsdygtighed. Forskere i FIU's College of Arts, Science &Education undersøger de spor, der planter, dyr og økosystemer efterlader sig i øjeblikke med lidelse og genopretning. Det, de finder, kan tilbyde løsninger til at beskytte naturen mod langsigtede ændringer, der sker på planeten.

Hugh Willoughby ved en ting eller to om ekstreme klimahændelser. Gennem hele sin karriere, FIU -forskningsmeteorologen ejer mere end 400 missioner i stormens øjne for National Oceanic and Atmospheric Administration. Blandt dem var orkanen Hugo fra 1989, som hærgede Leeward Islands, Puerto Rico og dele af det sydøstlige USA.

"Caribien vil være den bedste forudsigelse for klimaændringer, "Sagde Willoughby.

Siden 2015 har data viser, at energien stiger i disse storme, men der er ikke nok data til at fastslå en trend. Orkansæsonen 2017 kan ændre alt det. Willoughby siger data fra de seneste store storme, herunder orkaner Harvey, Irma og Maria, kunne bevise, at caribiske temperaturer stiger. Det vil tage måneder med dataindsamling og gennemgang, før forskere kan sige det sikkert. Men hvis Willoughby har ret, Caribien kunne tjene som et barometer for resten af ​​verden.

Andre subtropiske og tropiske regioner tilbyder deres egne spor. I 2005, orkanerne Katrina, Rita og Wilma angreb Sydflorida og Golfregionen. I 2008, det subtropiske Kina blev ramt af en ødelæggende kuldeperiode efterfulgt af en stor tørke. I 2010, Sydflorida led sin egen koldeperiode. Og i 2011, en af ​​de mest uberørte og uberørte kyster i verden - Shark Bay, Australien - oplevede drastiske ændringer, efter at temperaturerne nåede historiske højder.

I hvert af disse scenarier, FIU havde forskere, der har arbejdet på disse områder i årtier. De har overvåget forholdene, dyreliv og planteliv. Bevæbnet med års værdier af langsigtede forskningsdata, de var i stand til at vurdere, hvordan disse isolerede vejrhændelser påvirkede deres områder. De var vidne til katastrofale tab. Men de var også vidne til historier om tilpasning og overlevelse. Det er på disse øjeblikke, at forskere fokuserer med håbet om at udvikle nye metoder til bevarelse og give politiske løsninger til at afbøde klimaforandringer.

Sydflorida koldperiode

Da temperaturerne i det sydlige Florida faldt til under 50 grader i flere på hinanden følgende dage i 2010 og så lave som 35 grader, FIU -forskere vidste, at der ville være konsekvenser for planter og dyr i Florida Everglades. De havde ret.

I næsten to årtier har FIU har ledet National Science Foundation's Florida Coastal Everglades Long Term Ecological Research Program (FCE-LTER) i samarbejde med andre universiteter og samarbejdsorganisationer i hele USA. Med omfattende overvågnings- og forskningsdata lige ved hånden, de var i stand til at vurdere forholdene for mange arter, når temperaturen vendte tilbage til det normale. Hjemmehørende, tempererede planter og dyr klarede sig godt. Ikke indfødt, tropiske gjorde det ikke. Resultaterne var konsistente på tværs af mange arter, herunder mangrover, bier, krokodiller og mere. Nogle tog år at komme sig.

"Denne korte, men ekstreme kuldebegivenhed efterlignede virkningerne af en stærk tropisk storm eller orkan. De kortsigtede konsekvenser var forskellige, men de langsigtede konklusioner var ens, "sagde Evelyn Gaiser, hovedforsker ved FCE-LTER og administrerende direktør for Miljøskolen, Kunst og samfund.

Snook, en populær spillefisk, bød på en særlig unik indsigt. Følsom over for temperaturændringer, snook burde ikke have overlevet den kolde periode. Alligevel var mange i stand til at ly i dybe lommer, ferskvand, der isolerede dem, sagde Jennifer Rehage, økolog med FIU Southeast Environmental Research Center i Institut for Vand og Miljø. Takeaway for forskere:Ferskvandstrøm i Everglades er afgørende for, at fisk kan overleve ekstreme temperaturer.

"Risikoen for disse arter er særlig høj, når de ikke er i stand til at flytte til mere gæstfrie miljøer, "sagde John Schade, programdirektør i National Science Foundation's Long Term Ecological Research Network, som finansierede forskningen. "I en verden, hvor ekstreme klimahændelser bliver mere almindelige, undersøgelser som dette er afgørende for vores evne til at styre det fiskeri, vi har brug for for at fodre en voksende befolkning. "

Sydkinesisk kulde og tørke

I 2008, botaniker Hong Liu så tæt på, da temperaturerne begyndte at falde omkring Yachang National Orchid Nature Reserve i Kina. Huset inden for sine 54, 000 acres var 29 arter af sarte og for det meste truede orkideer. De næsten 1, 000 blomstrende planter var relativt nye der, efter kun at være flyttet to år forinden af ​​Liu og andre orkidébevarere. Orkideernes oprindelige levesteder skulle oversvømmes som en del af et stort vandkraftprojekt langs Hongshui-floden, og den assisterede migration var den eneste chance for at redde mange af arterne.

Begrebet assisteret migration er nyt og noget kontroversielt. Det er stort set uprøvet og kan komme med en høj pris. I tilfælde af Yachang, jorden er beskyttet, men sidder i en højere højde og er ikke en nøjagtig match af de transplanterede orkideers oprindelige levested. Da temperaturerne ramte det næstlaveste nogensinde registreret for regionen, Liu frygtede, at det ville blive for meget for de sjældne blomster.

Overraskende, orkideerne viste sig stort set at være modstandsdygtige over for den ekstreme klimahændelse. Selvom nogle planter ikke overlevede, kun en art blev helt udslettet af kulden. Da en rekordstort tørke ramte regionen kort tid senere, ikke en eneste orkidé døde. Liu fortsætter med at studere orkideerne i Yachang. Det vil gå år, før den assisterede migration kan betragtes som en succes, men hun håber, at orkideerne vil fortsætte med at trives. Hvis de gør, assisteret migration kan blive lidt mindre kontroversiel.

Hedebølge i det vestlige Australien

Verden over, i det uberørte vand i Shark Bay, Australien, en 10 uger lang hedebølge i 2011 gav et hårdt slag mod 1, 853 kvadratkilometer havgræsbede i regionen samt de dyr, der er afhængige af dem til mad og husly. Befolkningen af ​​kammuslinger og manna krabber blev påvirket så negativt, at skødet af disse arter blev standset.

Havforsker Mike Heithaus har studeret livet i Shark Bay -farvandet i mere end 20 år. Under hedebølgen, han og hans team observerede de varmeste temperaturer, der er registreret i bugten. Sammen med FIU havgræsbiolog James Fourqurean, forskergruppen begyndte en øjeblikkelig vurdering af forholdene for plante- og dyreliv. På FIUs undersøgelsessteder, mindst 70 procent og hele 90 procent af havgræsset blev udslettet. I dag, de kæmper stadig med at komme sig.

"Vi ville vide, hvor meget økosystemet kan komme sig i løbet af et par år, "sagde Rob Nowicki, en forsker ved Mote Marine Laboratory, der udførte meget af feltarbejdet som doktorand i havvidenskab i Heithaus -laboratoriet. "Hvis du tager et slag og står hurtigt op, du er klar til det næste slag. Men vores undersøgelse har antydet, at dette system tog et slag og, på kort sigt, det er ikke kommet op igen. "

Hvis relativt uberørte økosystemer som Shark Bay kan blive drastisk påvirket af en ekstrem klimahændelse, Heithaus og andre advarer om, at dette skaber store bekymringer for områder, der allerede er beskadiget af menneskelig aktivitet. Det øger også presserende for internationale bevaringsprogrammer og global politik. Forskerne fortsætter med at studere farvande i Shark Bay og andre områder over hele verden, arbejder tæt sammen med lokale regeringer og internationale styrelsesorganer.