• Tuesday June 18,2019

Revelații în Canopy Rainforest

Anonim

Cercetător Shannon Young, parte a unei echipe care evaluează impactul poluării asupra coroanei tropicale, măsoară plantele care trăiesc în trepte, numite epifite într-un copac Lecythis ampla din Costa Rica.

Carrie L. Woods

Ștergerea transpirației de pe fața ei, ecologistul Catherine Cardelùs intră într-un copac masiv în pădurea tropicală Costa Ricană, împingând vițele încurcate în timp ce se urcă în subteran. Frânghia îi dispare în verde gros de deasupra. Treizeci de minute mai târziu, mușchii abdominali țipând, ea ajunge la baldachin și își bate piciorul peste o ramură uriașă de 110 de metri deasupra solului.

Copacul de copac pe care îl înconjoară este gros cu epifite - plante care se dezvoltă pe alte plante - și ei sunt motivul pentru care a ajuns la acest sit de studiu amețitor la stația biologică La Selva din nordul Costa Rica. Epifitele, care susțin, într-un fel sau altul, viața sălbatică a plantelor și plantele lor, trăiesc la interfața dintre atmosferă și pădurile tropicale. Acest lucru le face deosebit de vulnerabile la creșterea poluării aerului. Cardelùs, de la Universitatea Colgate din Hamilton, NY, si co-cercetatoarea ei lunga, Carrie Woods, doresc sa stie cum doi poluanti, in special - azot si fosfor - vor afecta epifitele. Ceea ce descoperă poate, de asemenea, să ofere o imagine asupra modului în care restul pădurii tropicale vor răspunde unei lumi mai poluate.

"Consider că tipii astia sunt canari în minele de cărbuni", spune Cardelùs.

Pe măsură ce nivelele de azot și fosfor cresc, coronamentul pădurii tropicale poate suferi schimbări majore.

Sarah Hewitt

În ciuda distanței sale de la sol, baldachinul găzduiește aproximativ o treime din toate speciile de pădure tropicală. A trăi în copaci este greu; plantele și animalele coexistă aici într-un echilibru precar, bazându-se unul pe celălalt pentru alimente și uneori pentru adăposturi. Epipitele sunt linchpin-uri în acest ecosistem aerian: maimuțele se hrănesc cu ele; libelulele au ouă în ele; și baza plină cu apă a epifitelor numite bromelii formează pepiniere pentru dezvoltarea tâmpurilor. Copacii cu epifite rămân mai răcoroși și pierd mai puțină apă.

"Aici este un întreg ecosistem", spune Woods, de la ramura ei, la câțiva metri deasupra lui Cardelùs, arătând diferitele bromelii și ferigi care se varsă de pe fiecare suprafață disponibilă. Unele frunze sunt de un centimetru lungime; altele sunt măsurate în picioare. Woods a numărat 65 de specii de epifite într-un singur copac, fiecare luptând pentru elemente nutritive și spațiu într-un sistem extrem de complex și competitiv. Cardelùs suspectează că poluarea cu azot și fosfor poate afecta interacțiunile dintre speciile care locuiesc în baldachin.

Cercetătorul Catherine Cardelùs urcă un copac pentru a colecta plante din baldachin.

Carrie L. Woods

Procesele naturale depozitează azot din aer pe pământ și apă la o rată de aproximativ 0, 45 lire pe acru pe an. Dar adăugați surse umane de la arderea combustibililor fosili, a practicilor agricole și a producției de energie, iar rata medie de depunere scade la 8, 9 lire pe acru pe an. Până în 2050, aceste rate ar putea să se dubleze pe măsura creșterii populației globale.

"Avem mai mulți oameni pe planetă, iar când aveți mai mulți oameni, aveți mai multe mașini, mai multe industrii, mai multe clădiri, mai multe magazine și toate acestea conduc la o mai mare poluare", spune Woods. Într-un anumit moment, prea mult azot poate dăuna ecosistemelor, adesea schimbând formarea chimică a solului; amenintarea variaza foarte mult in functie de habitat, iar cercetatorii inca incearca sa inteleaga unde sunt aceste praguri, adauga ea.

Dar cum studiezi impactul poluării offuture? Cardelùs a creat un experiment neobișnuit care, în realitate, aduce viitorul în prezent. În ultimii cinci ani, Cardelùs și Woods au adăugat poluarea unui număr mic de copaci în pădurea tropicală din jurul stației La Selva. La fel cum ați încerca mai întâi un remediu nou pe o parte neclară a sacoului dvs. preferat, cercetătorii vor să testeze modul în care un aflux de nutrienți va afecta epifitele, efecte pe care Cardelùs le prezice că vor preface schimbări în restul pădurii.

Un laborator în baldachin

Cardelùs își amintește de prima dată că a urcat pe un copac și a realizat vasta comunitate a epifitelor. "M-am uitat la o ramură și am avut o altă pădure întreagă", spune ea, "și m-am gândit, " Vaca sfântă, cum funcționează aceasta? "" Din 1997, ea a urcat sute de copaci în Central și America de Nord, precum și Etiopia. Woods este la fel de obsedat. De la o altă ramură, ea arată spre un toucan. "Când sunteți aici, trăiți viața tropicală", spune Woods. "Nimic nu este mai bun."

Lindsay McCulloch procesează probe în laboratorul La Selva. Echipa speră să înțeleagă ce înseamnă viitorul pentru acest ecosistem.

Carrie L. Woods

Dar viața în pădurile tropicale - și toate pădurile Pământului - este probabil să se schimbe deoarece poluarea depozitează în exces substanțe nutritive în sol și în aer. Studiile asupra depunerii nutrienților s-au concentrat în principal asupra emisferei nordice. Acolo, nivelurile crescute de azot scad biodiversitatea pădurilor. Dar nu este clar dacă pădurile tropicale - acasă la cea mai mare parte a biodiversității din lume - vor urma aceeași tendință.

Introduceți experimentul lui Cardelus în citirea viitorului. În timpul studiului de cinci ani, care a fost primul care a examinat efectele nivelurilor de poluare proiectate asupra baldachinului tropical, asistenții locali au urcat fiecare zece copaci la La Selva la fiecare două săptămâni - câte cinci de la două specii de copaci, Virola koschnyi și Lecythis ampla . S-au pulverizat soluții de apă de ploaie cu conținut de nutrienți pe suprafața a cinci ramuri diferite, expunând fiecare ramură la un tratament diferit. Unul a primit apă de ploaie normală; două au fost pulverizate cu o soluție care conține fie 50% mai mult azot sau fosfor; altul a primit atât substanțe nutritive; iar ultima ramură a fost parțial acoperită pentru a imita mai puține precipitații. În fiecare vară pe parcursul studiului, încheiat în 2014, Cardelùs, Woods și o echipă de studenți au petrecut nenumărate ore suspendate în aer, catalogând și prelevând probe de sute de epifite și de solul în care se dezvoltă.

Un rezervor de bromeliad, Guzmania lingulata .

Sarah Hewitt

Având în vedere că epifitele, ca toate plantele, au nevoie de azot și fosfor pentru a supraviețui, este tentant să creadă că ar putea ajuta să prospere. Dar, la fel ca și vinul, puteți avea prea mult de bine. "Dacă un grup de plante este mai bun în tratarea adăugării de nutrienți și ele cresc mai repede și se reproduc mai repede, ce va însemna aceasta pentru celelalte plante care nu pot concura?", Întreabă Cardelùs.

Deoarece epifitele sunt tăiate din bogatul fond nutritiv al pădurilor, fiecare specie trebuie să extragă ceea ce are nevoie din aer, din apa de ploaie și din solul cu baldachin slab, cu sute de plante care ating în același strat acid acid de 1 inch care se formează din descompunerea organică material. "Există mai puține soluri și mai puțină rezistență acolo pentru a manipula schimbările în depunerea de nutrienți", spune Cardelùs. Ea se teme că diversitatea baldachinului va scădea în cele din urmă.

Lecții din sol

Întorcându-se înapoi de la baldachin la sol, frunze și probe de sol cu ​​atenție stânjenite în rucsaci, cercetătorii se îndreaptă către laborator. Ei tachinează crenguțele și resturile de pe solul compost. Înapoi la Colgate, echipa analizează probele pentru activitatea enzimatică, abundența microbilor și conținutul și disponibilitatea nutrienților. Ciupercile și bacteriile sunt responsabile pentru ciclismul nutrienților, iar în solul baldachinului, ciupercile tind să domine. Dar acest sol arată ceva diferit. În ramurile tratate cu nutrienți, bacteriile au preluat, ceea ce înseamnă, de obicei, că există mai multe substanțe nutritive disponibile în sistem, spune Woods.

Cercetătorii Shannon Young, Thomas Wobby și Providence Ryan măsoară plantele într-un experiment controlat la laboratorul de cercetare La Selva din Costa Rica.

Carrie L. Woods

Această modificare a organismelor microscopice ar putea avea efecte mari. "Vom schimba întreaga compoziție funcțională a solului și vor fi efecte de nivel superior pe care nu le-am văzut încă", spune ea. Cercetătorii lucrează încă prin mii de mostre pe care le-au colectat, astfel încât nu pot spune exact ce vor avea aceste efecte - dar vor ști înainte ca cea mai gravă poluare să se mențină, oferindu-le o privire viitorul.

"Știm foarte multe despre ecosistemul baldachinului, dar încă nu știm prea multe", spune Cardelùs. La urma urmei, nu este cel mai accesibil loc de muncă. Cu atât de multe necunoscute, pericolul, spune ea, este că, în poluarea atmosferei, ne amestecăm interacțiunile pe care nu le înțelegem pe deplin.

[Acest articol a apărut inițial în imprimantă ca, "Up in the Air."]


Articole Interesante

Pentru a distrage pradatorii, un vierme de mare spune "Bombe Away!"

Pentru a distrage pradatorii, un vierme de mare spune "Bombe Away!"

În adâncimile Oceanului Pacific, au fost descoperite mai multe specii de vierme care nu au mai fost văzute vreodată, care au un mecanism remarcabil de apărare. Luați, de exemplu, noua specie Swima bombiviridis . La mii de metri sub mare, un vierme mic scormonește prin întuneric, cu zecile de fire în formă de cuțite care se mișcă într-o frumoasă coordonare. Dintr-o data,

Cel mai profund și mai întunecat loc de pe Pământ este Eerily Noisy

Cel mai profund și mai întunecat loc de pe Pământ este Eerily Noisy

Dacă sunteți în căutarea unor liniște și liniște, cu siguranță nu ați găsit-o la fundul oceanului. Oamenii de stiinta de la NOAA au lansat inregistrari audio preluate din Mariana Trench, cea mai adanca parte a oceanului. Chiar și aici, sunetele oamenilor, animalelor și chiar pământului însuși ecou în întuneric. Cercetatorii au s

Viața și moartea lui Comet ISON

Viața și moartea lui Comet ISON

Roen Kelly / Descoperă Un sfarsit sfarsit Ca orice cometa mare, C / 2012 S1 - mai bine cunoscuta lumii ca Comet ISON - moare. Ați putea spune că povestea demisiei sale a început acum 14 luni, când doi observatori de lângă Kislovodsk, Rusia, au dat peste un obiect dim, fuzzy, în timp ce aceștia au scanat cerul în apropierea constelațiilor Cancer și Gemini. Fuzzul ăla

Apa pe Lună ...?  Da.  E real.

Apa pe Lună ...? Da. E real.

Ieri, am pus un post despre posibilitatea apariției apei pe Lună. Am citit acum lucrările științifice de la cercetătorii înșiși și se pare că acest lucru este real. Deci, da. Apă pe lună . Wow. Această imagine prezintă o regiune tipică pe Lună, unde nava spațiale din Chandrayaan-1 a găsit apă și moleculă componentă, hidroxil: Sfânta Haleakala. Acolo se petrece mult

Oamenii de stiinta au analizat orgasmele din cele 50 de cele mai vizionate videoclipuri ale PornHub.  Iată ce au găsit.

Oamenii de stiinta au analizat orgasmele din cele 50 de cele mai vizionate videoclipuri ale PornHub. Iată ce au găsit.

Probabil că nu este o surpriză pentru cineva că vizionarea pornografiei poate oferi așteptări nerealiste despre ceea ce genul este într-adevăr. Dar cât de obosită este această reprezentare? Acești oameni de știință eroici au luat-o pe sine pentru a afla. Pentru a face acest lucru, ei au urmarit primele 50 de videoclipuri cele mai vizionate pe PornHub si au inregistrat frecventa orgasmului masculin si feminin, orgasmul indus de acte sexuale (si daca orgasmele care induce orgasmul feminin au inclus o anumita forma de stimulare clitorala) "Au constatat că 78% din bărbați, dar numai 18, 3% din

Fizica de pescuit cu zbura

Fizica de pescuit cu zbura

iStockphoto Joan Wulff se ocupă de o tijă de pescuit cu grație și putere explozivă. În 1960, ea a stabilit înregistrarea neoficială a femeilor pentru turnarea la distanță - un uimitor 161 de picioare. Acum, cea mai mare femeie de pescuit la vârsta de 81 de ani, Wulff nu și-a pierdut atingerea. Stând pe m