Komplekse lokale forhold forhindrer klitterne i at blive aktive på én gang

Klitter, ligesom mange økosystemer, har mere end én komfortzone. Variationer i fugt, især, kan flytte dem fra aktive, blæser bølger af tørt sand til rullende høje med jord holdt ned af græs og lave buske.

Men disse ændringer er ikke altid glatte og ensartede, og ny forskning om klitter i Kina beskriver, hvordan selv naboklitter længe kan forblive i forskellige og tilsyneladende modstridende stater - forvirrer vurderingen af ​​stabiliseringsindsatsen og skjuler virkningerne af klimaændringer.

I mere end 15 år har University of Wisconsin-Madison professor i geografien Joe Mason og forskere ved Nanjing University, Kina, har arbejdet med at datere lag af sand og jord på klitsteder på tværs af mere end 1, 000 kilometer i det nordlige Kina. De sammenlignede deres resultater med registreringer af temperatur og nedbør. Arbejde med økologer, der har studeret andre tørlandsøkosystemer, de offentliggjorde deres analyse af 144 undersøgelsessteder i dag i tidsskriftet Videnskab fremskridt .

"På hvert sted kan vi rekonstruere tidspunkter, hvor klitterne var aktive og bare på det sted, og da de var vegetationsstabiliserede, "siger Mason." Vi kan vise, at der var denne slags patchwork af aktivt og stabilt sand, der gik tilbage i løbet af de sidste 12, 000 år. "

I begyndelsen af ​​denne periode, Mu Us, Otindag, og Horqin -klitmarkerne var næsten ensartet bare sand, men over omkring fem årtusinder steg regionens årlige nedbør med næsten halvdelen. Omkring 6, For 000 år siden, næsten alle klitmarkerne var tæppebelagte - og beskyttet mod vind erosion - af planter.

I de sidste 6, 000 år, estimeret nedbør er faldet tilbage til årlige satser svarende til dem fra 12, For 000 år siden, og alle på nær cirka 35 procent af klitterne er vendt tilbage til sandede stater. Men ændringerne har været alt andet end ensartede.

"Der er ændringer over tid i andelen af ​​aktive, sandede steder, men ikke et rumligt mønster inden for klitmarkerne, som vi kan forholde os til klimaet, "Siger Mason." Hvis der var en enkelt tærskel, eller bare en gradvis overgang fra en stat til en anden, vi ville forvente at se hele klitfeltet bevæge sig ret hurtigt fra en stat til en anden og tilbage når klimaet ændrede sig. I stedet ser vi, at hvert lokalt sted gør sine egne ting med hensyn til, hvornår det skifter fra aktivt til stabilt. "

For at ændre en bar, aktiv klit til en stabiliseret af græs og buske kræver mere fugt, end den skiftede klit har brug for for at opretholde den stabiliserede tilstand. Tilsvarende det tager et skarpere tørstød for at fjerne vegetation og gøre en klit til aktivt sand, end det tager for at forhindre det i at vokse plantedække igen.

"Der er tilbagemeldinger, der har tendens til at holde systemet i en bestemt tilstand, "siger Mason, hvis arbejde blev finansieret af U.S.National Science Foundation. "For eksempel, en aktiv, sandklit er et ekstra hårdt sted for et frø at bosætte sig og spire og sprede sig. Og når støv falder ud af luften på en vegetationsstabiliseret klit, det bliver fanget under planterne og hjælper med at holde mere fugt ind og holde disse planter på plads. "

Kombineret med disse tilbagemeldinger, lokale faktorer - forskelle i størrelsen af ​​sandkorn, højde over vandspejlet, en menneskelig forstyrrelse eller særlig stærk vind - kan være kraftig nok i lokal skala til at holde en gruppe klitter i en stabil tilstand, mens alle dets naboer vender.

"Nedbøren er typisk ujævn og meget rumligt variabel, især i et tørt område som dette, "Mason siger." Så, et stort regnvejr muligvis muliggjorde, at et plaster, der var under stormen, overlevede gennem en kort tørperiode, der udløser et skift til sandaktivitet i mange andre pletter omkring det. "

Selvom regionen er tyndt befolket, den kinesiske regering har siden 1970'erne investeret i projekter, der skal stabilisere klitterne. Spredte gitter af planter eller pinde stukket ned i jorden er beregnet til at holde blæsende sand fra at sluge strækninger af motorvej, ranchland og togskinner.

"Du kan ændre miljøforholdene selv bevidst med disse massive klitstabiliseringsprogrammer, og du får stadig ikke et ensartet svar i klitfeltet, fordi hver lokal patch vil reagere på et andet tidspunkt, "Mason siger." Så det kan ligne fiasko i klitstabiliseringsprogrammerne. "

Lettede ændringer kan også dække de forventede virkninger af hurtige klimaændringer.

"I dag, du kan argumentere for, at klitterne er mere stabile, end de burde være i forhold til, hvor de var 12, 000 år siden, da den estimerede nedbør faktisk var lidt højere, "Siger Mason." Dels fordi klimaændringer også bremser vindhastighederne i denne region, der er områder, der ikke har ramt det vendepunkt for at blive den aktive, sandklitter, vi kan forvente. "