阿里尔·帕特森(Ariel Patterson)正在测量一棵黄松的胸径(胸径)160,以跟踪在规定的火灾后的健康状况和生长情况。
阿里尔帕特森20正在测量黄松的胸径(胸高直径),以跟踪在规定的火灾后的健康和生长情况。

野火的悖论

美国西部正在燃烧。我们能找到一种既能防止森林火灾,又不会使其恶化的方法吗?

亚历杭德罗Chávez ' 17|2019年12月3日

西方正在燃烧。

野火一直是干燥的生活中的生命,庞大的地形西部,但近几十年来,这种间歇性现象已成为常规灾难。Eagle Creek火灾火灾,由2017年通过哥伦比亚峡谷肆虐的烟花,摧毁了50,000英亩,在波特兰下雨。去年营地火灾摧毁了加州镇天堂,杀死了86人,摧毁了数千人,造成了160亿美元的造成损害。今年Inferno用复仇者返回:强大的暗黑破坏神和圣诞老人​​风吹在加利福尼亚州的爆炸性kincade,蜱虫,盖蒂和轻松的野火,促使大规模的疏散,并将响应者伸展到突破点。火灾风险如此激烈,PG&e关闭了数百万​​客户的电源,尽量努力停止从引发新的传输线。到11月,美国已经看到超过400万英亩的森林屈服于火焰的墙壁。

西部森林大火的可怕强度并不令人惊讶亚伦教授拉米雷斯[生物-环境研究2018 -],研究气候变化、干旱和火灾如何相互作用,塑造21世纪森林生态。他说,几十年来,联邦政府奉行的是一种错误的政策,即抑制森林火灾——在某些情况下,这种政策实际上使森林火灾更加严重。

在大规模的森林火灾污染流域后,美国的火灾镇压故事始于19世纪末,并威胁到商业木材供应。作为回应,美国森林服务决定抑制任何和所有野火 - 逻辑是如果停止小火灾,则不会发生更大的火灾。

实际上,Ramirez说,“火是这些生态系统的自然部分,抑制它可能对森林的健康和恢复力有可怕的后果。”从历史上看,每一个经常,雷击会开始燃烧的火焰,烧毁森林的林分最接近地面的部分 - 但不会杀死较大的树木,在火灾中幸存下来。在“干燥森林”茁壮成长,这尤其如此在喀斯喀特山脉的东侧和干燥,低海拔的西侧。不幸的是,抑制这些森林中的小火灾会造成浓密的下层植被,被随时可以燃烧的灌木和小树所窒息。下层植被越厚,就越有可能引发毁灭性的高强度野火,甚至摧毁最古老和最高的树木。

这种小火灾的循环使森林恢复活力,防止灾难性的火灾并不普遍。一些森林,如太平洋附近的雨水山脉的沿海雨林,可能没有自然火灾。但是,当你在俄勒冈东部森林每隔七到14年时占据历史悠久的森林时,将它与一个世纪的火灾镇压结合,并使其成为快速变暖的气候,使其进入一个时间炸弹的树栖等效。

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五名戴着头盔的里德学院学生被悬挂在一棵北部红橡树上的攀爬绳索上,这棵橡树位于豪瑟图书馆和Paradox Lost附近。这些学生并不是为了拿到最后一个体育学分而毕业的大四学生;他们是生物学专业的学生,学习如何爬树进行树冠研究——从森林上游收集数据的技术。

树冠研究是芦苇生物部的骄傲传统。生物学家89年史蒂芬是该领域的先驱,他曾与?教授大卫·道尔顿(生物学1987 -)。几年后道尔顿的另一名学生,Eliza(Gould)Eisendrath'98为了写毕业论文,她爬上了古老的道格拉斯冷杉树。

对拉米雷斯来说,林冠研究是他对森林生态感兴趣的自然产物。2015年在加州大学伯克利分校获得整合生物学博士学位后,他作为博士后研究员与美国地质调查局、自然保护协会和野生动物保护协会合作,追踪气候变化、干旱和内华达山脉森林火灾之间的联系。

当他搬到波特兰,亲眼看到生长在太平洋西北部的巨大树木时,他知道他需要一些新技术来从这些木头巨人那里获取样本。他说:“在一片被250英尺高的道格拉斯冷杉树覆盖的森林里散步,你会意识到这个地方有多特别。”“其他森林类型的技术也不管用!”

拉米雷斯教授和他的学生采用一种被称为“转化生态学”的方法来研究科学。翻译生态学,正如他解释的那样,“是一个实践的过程,是一门科学,它整合了那些有一天可能会使用你的工作并从你的工作中受益的人们。”对于他的研究来说,这意味着与自然资源管理者和其他试图保护我们森林的人合作。

例如,去年,因陀罗波维的19她的论文是与自然保护协会(Nature Conservancy)合作完成的,该协会正致力于管理俄勒冈州东部的森林,通过重新引入更频繁的火灾,以防止灾难性的火灾,并恢复这些森林的自然恢复能力。他们的技术是通过砍伐“遗留树”(最大最古老的树)树冠下的小树和灌木来减少下层植被。该机构与美国林务局和当地部落社区合作,在雨季故意纵火烧毁森林,清除下层植被,给遗产树一些喘息的空间。

在她的论文中,因陀罗研究了这些有意的火灾如何影响树木的水力功能——它们从根部转移水来滋养树叶的能力。她从不同的土地上采集了样本——有些被砍伐了,有些被烧毁了,有些被遗弃了——来观察哪种策略能培育出最健康、最具弹性的树木。

里德学院的生物学家也在研究预测野火影响的方法,而不需要实际设定野火。为此,拉米雷斯和他的学生们建造了一个巧妙的9000年树烤面包机,回收的实验室烤箱,它们用于加热树枝以模拟火灾的影响。他们的实验与树托斯塔斯塔斯特让他们更好地预测火灾的影响将在森林中进行。

他们还设计了BioBasecamp是一个唯一一家移动实验室,允许簧片学生在远程现场网站上进行新的研究。从气流的Basecamp拖车开始,Ramirez安装了太阳能电池板和一系列令人印象深刻的锂离子电池,以便能够执行关键测量所需的所有实验室设备 - 甚至在现场进行实验,而不必每次都赶回校园they need to peer through a microscope or measure the rate of water flow through a plant’s stems. “My hope for the BioBasecamp is that it allows students to take the lid off their creativity and design field-based projects that are difficult, if not impossible, for others to replicate,” he says.

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在10月星期一的黑暗中,黎明前的小时,阿里尔帕特森20从波特兰出发,驱车5小时到达俄勒冈州南部的Sycan沼泽保护区,距离克拉马斯瀑布东北方向约1小时车程。“太美了,”她说。“就是绵延数英里的森林、黄松和美国黑松。”

那些树是她来悉尼的原因。她的论文将通过观察来自杉木树和周围土壤的样品来构建印度境内,其中包含富含细菌,真菌和原生动物的富含细菌,真菌和树木的原生动物。Ariel使用灭菌勺来从树木底部收集来自各种深度和距离的土壤样本。回到实验室中,她会从样品中提取DNA,以创造她可以学习的更大的殖民地。

采集树木样本则要复杂一些:她爬上梯子,从遭受过烧伤的树木上收集树枝,仔细地挑选出同样高度、15厘米长、大部分是直的树枝,然后把它们放在袋子里,以确保它们不会变干。之后,回到实验室,她会让他们接受不同程度的模拟干旱。这些模拟将显示树木的液压系统是如何应对干旱压力的。干旱压力由于气候变化而变得越来越普遍。

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拉米雷斯对研究的热情激发了他的学生们从事一些令人难以置信的项目。爱德华。朱19为了验证一个假设:森林中最高的树是最易受气候变化影响的。如果这是真的,那么现在定义太平洋西北部的巨树在一个更温暖、更干燥的未来可能更难茁壮成长。

爱德华看着波特兰城市限制的自然公园的Powell Butte的道格拉斯杉树。他比较了平均身高(大约100英尺高)的树木,最高的树木(超过200英尺高),看看是否更容易受到干旱。这需要爬到树顶上,切断分支段,将其带回实验室并将其主题为模拟干旱条件。他发现的是,最高的树木对干旱的影响确实更敏感。这些信息与波特兰公园和娱乐共享,拉姆里斯和学生目前正在努力弄清楚波特兰城市森林未来的意义。

玛雅Shideler 20正在开发一些方法使用地衣作为原始森林健康指标的一部分实验,目前正在做的埃尔斯沃思溪保护大自然保护协会华盛顿西南部的弄清楚如何采取的森林遭受严重的日志并返回一些重要的品质在原始森林中发现。

Purna Post-Leon 20克莱尔Brase 20。正在研究与人类生活在一起是如何改变城市树木的生理机能的。具体来说,他们正在研究城市热岛和空气污染等因素如何影响城市树木对水的使用,而不是桑迪河峡谷的天然森林。

Ramirez还教授一门名为“树叶2风景”的野外森林生态和自然历史课程,该课程将带领学生到野外去了解太平洋西北地区的壮丽树木。的学生也做了独立的翻译生态项目,如将水疱 - 防锈的糖松树幼苗种植到亚什兰周围的森林里。本学期,学生正在开发自己的科学管理处方,为自然水利管理的一系列森林。学生提出的处方将由水利实施 - 从他们标记的树木从他们推荐使用火灾的方式开始。

展望未来,拉米雷斯希望里德学院的环境研究项目将有助于对干旱和野火的复杂循环有更深刻的理解,并及时产生变化的种子。

Alejandro Chávez住在伯克利,他在那里远程工作,骑自行车四处寻找凉爽的啤酒和有趣的食物。

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