在我們的國家公園融化冰川,轉移生物群系和垂死的樹木

優勝美地國家公園的研究記錄了隨著氣溫上升,鼠兔向更高海拔的移動。 國家公園管理局/ Flickr

樹木正在約塞米蒂國家公園和黃石國家公園中消失。 冰川融化在阿拉斯加的冰川灣國家公園和自然保護區。 珊瑚在維爾京群島國家公園漂白。 在美國國家公園進行的已發表的實地研究已經發現了這些變化,並表明人類氣候變化 - 來自我們的發電廠,汽車和其他人類活動的碳污染 - 是原因。

As 美國國家公園管理局的主要氣候變化科學家,我研究氣候變化如何改變了國家公園,並可能在未來進一步改變它們。 我還分析了國家公園中的生態系統如何通過儲存碳來自然地減少氣候變化。 然後,我幫助國家公園的工作人員利用科學成果調整管理行動,以應對未來潛在的條件。

美國國家公園的研究為全球科學理解氣候變化做出了重要貢獻。 國家公園是一個獨特的地方,人們可以更容易地判斷人類氣候變化是否是我們在田間觀察到的變化的主要原因,因為許多公園已經受到保護,不受城市化,木材採伐,放牧和其他非氣候因素的影響。 這項研究的結果突顯了我們迫切需要減少碳污染以保護國家公園的未來。

融化的冰川,垂死的樹木

人為引起的氣候變化改變了我們國家公園的景觀,水,植物和動物。 公園的研究使用了兩個科學程序來證明這種情況正在發生:檢測和歸因。 檢測是隨時間發生的統計學顯著變化的發現。 歸因是對變化的不同原因的分析。

在世界各地和美國國家公園,冰雪正在融化。 許多國家公園的冰川為168 000冰川的全球數據庫做出了貢獻 政府間氣候變化專門委員會 (IPCC)曾經證明了這一點 人類的氣候變化正在融化冰川。 現場測量和重複攝影顯示Muir Glacier在冰川灣國家公園和阿拉斯加的保護區 丟失了640米從1948到2000的熔化.

國家公園XUMX 2 9.jpg繆爾冰川,冰川灣國家公園和自然保護區,1941。 攝影:William O. Field,由國家公園管理局,國家冰雪數據中心和美國地質調查局提供。

國家公園XUMX 3 9.jpg繆爾冰川,冰川灣國家公園和自然保護區,2004。 攝影:Bruce F. Molnia,美國地質調查局提供。


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在蒙大拿州的冰川國家公園,阿加西斯冰川 從1.5到1926的1979公里數減少了。 來自冰川國家公園,北卡斯卡德國家公園和其他國家公園的雪測量和樹木核心有助於分析顯示美國西部的積雪已降至其 八個世紀以來的最低水平.

氣候變化正在提高海平面和加熱海水。 加利福尼亞州的金門國家娛樂區擁有美國西海岸最長時間序列的潮汐測量儀。 該指標為IPCC用於表明人類氣候變化提高海平面的全球數據庫做出了貢獻 17世紀的21到20厘米。 巴克島礁國家紀念碑,海峽群島國家公園和維爾京群島珊瑚礁國家紀念碑的海洋浮標對海面溫度的測量有助於建立一個全球數據庫,IPCC用它來證明人類氣候變化正在加熱地表水。 每個世紀的1.1±0.2攝氏度.

在陸地上,氣候變化正在改變植物生長的範圍。 我和同事在2010上發表的全球分析發現,在全球範圍內,氣候變化已經發生 改變了生物群落 - 主要類型的植被,如森林和苔原 - 上坡或朝向極地或赤道。 這種類型的研究需要使用歷史信息或對過去的樹木年輪或其他標記的分析來對永久性地塊進行長期監測或重建過去的植被物種分佈。 在非洲薩赫勒,我發現了一個 生物群移 通過徒步1,900公里,計算數千棵樹,通過與村長們的核實訪談重建過去的樹種分佈,並在歷史航空照片上計算數千棵樹。

研究記錄了美國國家公園的生物群落變化。 在約塞米蒂國家公園, 亞高山森林將上坡轉移到亞高山草甸 在20世紀。 在阿拉斯加的諾阿塔克國家保護區, 北方針葉林向北移入苔原 在19th和20th世紀。

野生動物也在發生變化。 在優勝美地國家公園,科學家將他們在2006中捕獲的小型哺乳動物物種與從1914到1920的高程橫斷面最初捕獲的物種進行了比較,並顯示了氣候變化 轉移了美國鼠兔和其他物種500米上坡的範圍。 在美國各地,奧杜邦協會在眾多國家公園和其他地點組織年度聖誕鳥類計劃。 從1975到2004的鳥類物種分析以及分佈變化的可能局部原因發現氣候變化改變了一組冬季範圍 254鳥類向北。 例子包括晚上蠟嘴鳥的向北移位(Coccothraustes vespertinus)在雪蘭多國家公園和峽谷w((Catherpes mexicanus)在聖莫尼卡山國家遊樂區。

氣候變化正在推動西部各州許多國家公園內外的野火。 火是自然的,我們需要它來定期更新森林,但過多的野火會破壞生態系統並燃燒到城鎮。 從1916到2003的國家公園和美國西部野火的野外數據顯示,即使在土地管理者積極抑制野火的時期,每年燃燒的地區也會出現波動 與氣候變化導致的溫度和乾旱變化相關。 重建過去2,000年的火災 紅杉 - 優勝美地 國家公園證實溫度和乾旱是解釋火災發生的主要因素。

由於乾旱加劇,野火模式發生變化以及樹皮甲蟲感染增加,氣候變化導致樹木死亡。 跟踪國王峽谷,拉森火山,雷尼爾山,落基山,紅杉和約塞米蒂國家公園的樹木,為數據庫提供了一個數據庫,揭示了氣候變化的方式 自1955以來,美國西部的樹木死亡率翻了一番.

由於氣候變化導致的海洋高溫使珊瑚漂白和死亡。 在2005,熱海表面溫度死亡 高達珊瑚礁面積的80% 在比斯坎國家公園,巴克島礁國家紀念碑,鹽河灣國家歷史公園和生態保護區,維爾京群島國家公園和維爾京群島珊瑚礁國家紀念碑的遺址。

在不斷變化的氣候中管理國家公園

當美國國會在一個世紀前建立國家公園管理局時,它指示該機構保護公園的自然和文化資源,以留下它們“未受損害的後代享受“通過改變國家公園的全球獨特的景觀,水域,植物和動物,氣候變化挑戰國家公園管理局管理公園以應對未來的潛在條件,而不是像我們無法再回歸的過去的小圖片。

例如,約塞米蒂國家公園資源管理者計劃使用氣候變化數據來針對規定的燒傷和荒地火災,這些區域將與使用1850s的火災分佈估算所選區域不同。 在金門國家娛樂區,資源管理人員逐個資源地審查了管理計劃,以製定應對氣候變化的行動。 在大沼澤地國家公園,管理人員正在使用海平面上升數據來幫助規劃沿海地區的管理。

國家公園XUMX 4 9.jpgFort Jefferson位於佛羅里達州西部的Dry Tortugas國家公園,很容易受到海平面上升和風暴潮的影響。 國家公園管理局/ Flickr

持續的氣候變化並非不可避免。 我們有能力減少汽車,發電廠和森林砍伐造成的碳污染,並防止氣候變化帶來的最嚴重後果。 面對氣候變化,我們可以幫助保護我們最珍貴的地方 - 國家公園。

關於作者

Patrick Gonzalez,首席氣候變化科學家, 國家公園服務

這篇文章最初發表於 談話。 閱讀 原創文章.

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