Regn spiller en overraskende rolle i at gøre nogle restaurerede prærier sundere end andre

Prærier dækkede engang et enormt område i Nordamerika, men i dag er blevet reduceret til en lille brøkdel af denne historiske rækkevidde. Forestil dig et område på størrelse med Texas, den næststørste stat, krympende i løbet af årtier til et område på størrelse med Massachusetts, den sjette mindste stat.

Prærie græsarealer giver en masse fordele, såsom at lagre kulstof i jorden, skabe levesteder for dyrelivet og beskytte jorden mod erosion. Regerings kontorer, bevaringsorganisationer og husejere arbejder på at genoprette indfødte prærieøkosystemer i mange dele af det centrale USA, men det er en skræmmende udfordring. Ofte ender nyplantede restaureringspladser tildækket med ukrudt.

Jeg er økolog og har arbejdet sammen med andre forskere i et årti for at finde de mest effektive måder at genoprette prærier i det midtvestlige USA. Vores nyeste fund peger på en grund til, at plantede prærier kan fejle, en, som de færreste havde overvejet tidligere:vejret i det år, de plantes.

Gendannelse af økosystemer for at løse miljøproblemer

Økologisk genopretning forbedrer sundheden for økosystemer, der er blevet forringet - f.eks. tilbageføring af vand til drænede vådområder eller genplantning af stærkt huggede skove. Det er en vigtig strategi til at tackle mange af verdens mest presserende miljøudfordringer.

Forskning viser, at reparation af beskadigede økosystemer giver kritiske levesteder for planter og dyr. Det bremser virkningerne af klimaændringer ved at trække kuldioxidniveauerne i atmosfæren ned. Det forbedrer afgrødebestøvningen, forhindrer jordtab og holder gødning ude af vandløb. Af alle disse grunde, FN erklærede for nylig 2021-2030 for at være tiåret for genopretning af økosystemer.

Men disse projekter kan give vidt inkonsistente resultater, selv på lignende steder, hvor lignende teknikker er blevet brugt. Forskere begynder at forstå, at restaureringssucces afhænger af flere faktorer, men hvorfor nogle projekter lykkes, og andre mislykkes, er stort set stadig et mysterium. Vi ønsker at forudsige resultater, så bureauer kan dirigere knappe midler til steder, hvor arbejdet med størst sandsynlighed vil lykkes.

Decimerede prærier

Før europæisk bosættelse, prærier var det mest ekspansive økosystem i Nordamerika, dækker store dele af Midtvesten og sletterne. I dag, imidlertid, de fleste af dem er stort set blevet omdannet til landbrugsjord, takket være deres frugtbare jord. Prærie-græsarealer er næsten uddøde øst for Mississippi-floden.

Som resultat, et stort antal plante- og dyrearter, der engang trivedes i disse regioner, har kun få levesteder tilbage. Nogle, som Poweshiek Skipperling sommerfugle og prærie-frynsede orkideer, er nu i fare for at uddø.

Ved at sprede frø af prærieplanter på gamle landbrugsarealer, landforvaltere kan genoprette disse økosystemer. Efterhånden som nye græsarealer vokser, ledere udfører med jævne mellemrum foreskrevne brande og fjerner ukrudt med herbicider for at fremme prærieplanterne. I tide, insekter og fugle vil vende tilbage til restaurerede prærier fra nærliggende områder.

Jeg har været på hundredvis af restaurerede prærier. Påfaldende nok, ikke to har været ens. Nogle er rige samfund af prærieplanter, mens andre er fyldt med ukrudt - dvs. ikke-prærie plantearter. Denne variation kan være irriterende for jordforvaltere, der søger at genoprette prærier på særlige måder, for bestemte arter.

I tidligere undersøgelser, kolleger og jeg har identificeret en række faktorer, der forklarer, hvorfor ikke to prærier er ens. De omfatter specifik jordtype, antallet af plantearter spredt som frø for at igangsætte genopretning og hyppigheden af ​​foreskrevne brande. Disse resultater viser, at selvom restaureringsresultaterne varierer, i det mindste gør de det af årsager, der enten er let kendte eller under jordforvalteres kontrol. Men vores nye forskning viser, at dette ikke altid er tilfældet.

Regnfulde planteår giver problemer

Landforvaltere anerkender bredt, at planteårets vejr kan påvirke en genopretning, men indtil nu, få videnskabsmænd havde testet denne idé. Restaureringer plantet i regnfulde år burde være mere vellykkede, hvilket betyder, at de vil understøtte en større mangfoldighed og overflod af de indfødte planter, som vi sår på jorden. Men det er svært at teste denne hypotese, fordi den kræver mange studiesteder, plantet under forskellige vejrforhold.

Vores team arbejdede på 83 restaurerede prærier i Illinois, Indiana og Michigan, der var blevet plantet to til 19 år tidligere. Vi registrerede hvilke plantearter der levede på hvert sted, og bestemte derefter vejrforholdene, der påvirkede hver prærie i det år, den blev plantet.

Vores resultater var overraskende. Vi forventede, at regnfulde år ville fremme vellykkede restaureringer, men i stedet producerede de prærier med mere rigeligt og forskelligartet ukrudt. Disse effekter var sammenlignelige med eller større end indflydelsen af ​​andre vigtige faktorer såsom jordbundsforhold, længden af ​​tid siden sidste foreskrevne brand og projektets alder.

Ukrudt var mere rigeligt i prærier, der var blevet genoprettet i regnfulde år så meget som 19 år tidligere. Disse lokaliteter havde også relativt færre hjemmehørende prærieplantearter.

Hvorfor ville tørre planteår i sidste ende føre til mere vellykket restaurering end våde år, selvom indfødte prærieplanter klarer sig bedre med mere vand, som vi viste i en tidligere undersøgelse? Desværre, ukrudt er superreagerende på vand. Vi formoder, at dette forklarer, hvorfor de fik dominans og undertrykte prærieplanter under våde planteår.

Arbejder omkring vejret

Vores resultater viser, at jordforvaltere er nødt til at beskytte sig mod skadelige vejrforhold i plantningsåret - en udfordring, der sandsynligvis vil blive stadig vigtigere i fremtiden. Klimaændringer øger forårets nedbør i Midtvesten, hvilket især kan gavne ukrudt.

For at håndtere ukrudtsbyrden i våde planteår, ledere kan klippe ofte, gentag frøspredning i et senere år eller undgå endda plantning i år med høj nedbør. Mennesker kan ikke kontrollere vejret, men at forstå, hvordan vejret påvirker restaurering, kan hjælpe ledere med at maksimere projekters chancer for succes.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.