Wspomagana migracja lasów w Ameryce Północnej
_-_CURRENT_01.jpg)
_-_PROJECTED_2060.jpg)
Programy wspomaganej migracji lasów w Ameryce Północnej zostały stworzone przez publiczne i tubylcze organy rządowe, prywatnych właścicieli lasów i fundusze powiernicze . Badali, testowali, oceniali, a czasami wdrażali projekty migracji wspomaganej przez lasy jako formę adaptacji do zmian klimatycznych . Wspomagana migracja w leśnictwa różni się od wspomaganej migracji , jak pierwotnie zaproponowano w kontekście biologii konserwatorskiej , gdzie jest ona uważana za narzędzie zarządzania pomagające zagrożonym gatunkom radzić sobie z potrzebą przystosowania się do klimatu. Leśnictwo koncentruje się na łagodzeniu zmian klimatu dla zdrowia i produktywności pracujących lasów.
W Ameryce Północnej migracja wspomagana przez leśnictwo jest już w toku ze względu na szybko zmieniający się klimat i praktyki ponownego zasiewu stosowane przez przemysł leśny. Obecnie standardową praktyką po rządowych i przemysłowych zbiorach drzew jest sadzenie nasion lub sadzonek na obszarach, na których zostały zebrane. W związku z tym po zbiorach automatycznie pojawia się możliwość selekcji nasion (a czasem różnych gatunków drzew) z obszarów o klimacie, który ma pojawić się na terenach zbieranych w ciągu dziesięcioleci w przyszłości. Rząd Kolumbii Brytyjskiej w Kanadzie był pierwszym krajem federacyjnym na kontynencie, który podjął decyzję o odpowiedniej zmianie swoich wytycznych dotyczących transferu nasion w 2009 roku.
Formy wspomaganej migracji na dłuższe odległości nie były jednak brane pod uwagę przed modelowaniem klimatu i dowodami w obrębie lasów na rosnące tempo zmian klimatu. Poważne dyskusje i debaty zaczęły się w środowisku leśnym od około 2008 roku. Debata skupia się na etycznych implikacjach sztucznej migracji ekosystemów, ryzyku i korzyściach płynących z takich przedsięwzięć oraz wartościach leżących u podstaw projektów wspomaganej migracji lasów.
Istnieją również odnotowane przypadki nieumyślnej wspomaganej migracji drzew północnoamerykańskich. Począwszy od początku XX wieku, dwa drzewa znane jako endemiczne dla Kalifornii , sekwoja olbrzymia i sekwoja przybrzeżna , były sadzone na potrzeby leśnictwa miejskiego na północ w miastach wzdłuż wybrzeża Pacyfiku w Oregonie , Waszyngtonie i Kolumbii Brytyjskiej . Dziś okazy te nie tylko kwitną; są widoczne na miejskich liniach horyzontu i często przewyższają rodzime drzewa pod względem osiąganych rozmiarów. Ponadto kilka rodzajów magnolii pochodzących z południowo-wschodnich Stanów Zjednoczonych rozproszyło się w podszycie leśnym dzięki ozdobnym nasadzeniom produkującym nasiona poza ich rodzimymi zasięgami.
Tło
Zmiana klimatu powoduje wzrost średniej temperatury lasów Ameryki Północnej. W sąsiednich Stanach Zjednoczonych lasy odnotowały ogólny wzrost o 0,8 ° C od 1900 r., A kanadyjski las borealny wzrósł o 1,5 ° C w tym samym okresie. Istnieją dowody na to, że od 1948 r. na niektórych obszarach zachodnich lasów borealnych w Kolumbii Brytyjskiej temperatura wzrosła o 2°C i istnieje duże prawdopodobieństwo, że do końca wieku temperatura w tych regionach wzrośnie o kolejne 3 lub 4 stopnie, zmieniając się tym samym na stałe ten ekosystem. Ponadto zdrowiu lasów borealnych zagraża nie tylko ogrzewanie klimatyczne, ale także suszenie, co potęguje problematyczne zmiany w tym najbardziej wysuniętym na północ typie lasu.
Zmiany, które zachodzą zbyt szybko, przekroczą zdolność roślin leśnych do nadążania za zmianą ich zasięgu. Przesunięcia zasięgu w górę zbocza do wyższych wysokości topograficznych wymagają mniejszej odległości niż przesunięcia śledzenia klimatu na stosunkowo płaskim terenie w kierunku bieguna. Gatunki w południowych granicach ich zasięgu już wykazują spadek lub wytępienie, w tym niektóre z najbardziej charakterystycznych drzew Ameryki Północnej ( Joshua Tree i gigantyczna sekwoja ). Bardziej suche warunki na południowym zachodzie Ameryki prowadzą do tego, że krzewiaste łąki zastępują lasy sosnowo-jałowe po wymarciu drzew spowodowanym suszą. Leśnicy w Minnesocie przewidują, że ekosystemy prerii będą się rozszerzać, zastępując lasy, gdy ich region stanie się cieplejszy i bardziej suchy. Regionalna zmiana klimatu w górach Sierra w Kalifornii umożliwiła rodzimym kornikom zabijanie drzew iglastych zestresowanych suszą, co z kolei doprowadziło do rozległych i katastrofalnych pożarów. Chociaż gigantyczna sekwoja jest bardziej odporna na korniki niż sosny i jodły zmieszane z jej gajami i otaczające je, regionalne pożary pochłaniające stojące martwe drzewa iglaste w 2020 i 2021 r. okazały się śmiertelne dla gigantycznych sekwoi, których żywe zadaszenia również zostały pochłonięte.
Artykuł syntetyczny opublikowany w 2022 r. przez zespół rządowych i uniwersyteckich naukowców zajmujących się leśnictwem w Stanach Zjednoczonych ostrzegał, że „zmiany klimatu mogą stanowić największe wyzwanie, przed jakim stanęli zarządcy lasów, biolodzy zajmujący się ochroną przyrody i ekolodzy”. Katastrofalna śmiertelność drzew była jednym z wyzwań wymienionych przez zespół jako nie tylko przewidywane, ale już realizowane.
Definicja
W artykule do dyskusji z 2011 r. W British Columbia Journal of Ecosystems and Management zaproponowano następującą definicję wspomaganej migracji: „celowe przemieszczanie się gatunków w celu ułatwienia lub naśladowania naturalnej ekspansji populacji lub zasięgu, aby zapewnić odporność plantacji leśnych w przyszłych klimatach”. W artykule przeglądowym z 2016 r. zdefiniowano migrację wspomaganą przez leśnictwo jako „fizyczne dostosowanie naturalnych populacji do klimatu, do którego są przystosowane, poprzez ponowne zalesianie w miejscach, w których przewiduje się wystąpienie odpowiedniego klimatu w przyszłości, jako opcja aktywnego zarządzania w celu utrzymanie zdrowych ekosystemów drzew w przyszłości”. W artykule napisano, że pomoc człowieka w pomaganiu drzewom w migracji jest konieczna, ponieważ „przesunięcia geograficzne populacji drzew będą musiały być od 10 do 100 razy szybsze niż w przeszłości lub obecnie”.
Trzy rodzaje wspomaganej migracji w leśnictwie
Istnieją trzy rodzaje migracji wspomaganej przez leśnictwo, które Natural Resources Canada opisuje w następujący sposób:
- Wspomagana migracja populacji: wspomagane przez człowieka przemieszczanie się populacji w ustalonym zasięgu gatunku.
- Wspomagana ekspansja zasięgu: wspomagane przez człowieka przemieszczanie się gatunków na obszary tuż poza ich ustalonym zasięgiem, ułatwiające lub naśladujące naturalną ekspansję zasięgu.
- Wspomagana migracja na duże odległości: wspomagane przez człowieka przemieszczanie się gatunków na obszary daleko poza ich ustalonym zasięgiem (poza obszarami dostępnymi dzięki naturalnemu rozprzestrzenianiu się).
Służba leśna Stanów Zjednoczonych używa tych samych trzech typów, ale czasami odnosi się do trzeciego typu jako wspomaganej migracji gatunków . W 2018 roku Służba Leśna Stanów Zjednoczonych opublikowała dłuższy dokument dotyczący polityki, w którym wymieniono i zdefiniowano trzy typy w ten sposób:
- Wspomagana migracja populacji (również wspomagana migracja genetyczna lub wspomagany przepływ genów) - przenoszenie źródeł nasion lub populacji do nowych lokalizacji w obrębie historycznego zasięgu gatunku.
- Wspomagana ekspansja zasięgu – przenoszenie źródeł nasion lub populacji z ich obecnego zasięgu na odpowiednie obszary tuż poza historycznym zasięgiem gatunków, ułatwiając lub naśladując naturalne rozprzestrzenianie się.
- Wspomagana migracja gatunków (również ratowanie gatunków, zarządzane przenoszenie lub wspomagana migracja na duże odległości) - przenoszenie źródeł nasion lub populacji do miejsca daleko poza historycznym zasięgiem gatunków, poza miejsca dostępne przez naturalne rozproszenie.
Terminologia służąca do odróżnienia zastosowań wspomaganej migracji w leśnictwie od bardziej kontrowersyjnych praktyk omawianych w ramach biologii konserwatorskiej została zasugerowana w obszernym raporcie z 2012 r. dotyczącym adaptacji do klimatu w Służbie Leśnej Stanów Zjednoczonych. Autorzy zaproponowali „migrację wspomaganą przez lasy” dla wysiłków ich agencji i „migrację wspomaganą przez ratowanie” w przypadku obaw biologów zajmujących się ochroną przyrody związanych z wyginięciem. W tym samym roku dziewięciu naukowców zajmujących się leśnictwem (z których wszyscy oprócz jednego są Kanadyjczykami) było współautorami artykułu, w którym również zalecano „migrację wspomaganą przez lasy” jako preferowaną terminologię pomagającą ich zawodowi uniknąć kontrowersji, które określali jako „migracja wspomagana ratowaniem gatunków”. Od 2021 r. Oryginalne nazwy klasyfikacyjne trzech typów są zarówno do użytku publicznego, jak i profesjonalnego, przy czym leśnicy koncentrują się na dwóch najbardziej umiarkowanych formach.
Wczesne stypendium i debata
Począwszy od 2004 r., a nasilając się w 2007 r., badacze zajmujący się biologią konserwatorską publikowali artykuły na temat zalet i wad uzupełniania tradycyjnych praktyk zarządzania w celu zapobiegania wymieraniu roślin i zwierząt o taktykę przenoszenia gatunków , aby uwzględnić zmiany zasięgu, które już stają się widoczne w wyniku zmiany klimatu. Biolodzy zajmujący się konserwacją opublikowali również argumenty za i przeciw trzem głównym terminom używanym do nazwania tego samego narzędzia zarządzania: wspomagana migracja , wspomagana kolonizacja i zarządzana relokacja .
Skupienie wśród specjalistów w dziedzinie leśnictwa i badaczy było inne. Paleoekolodzy doszli już do wniosku, że w ciągu tysięcy lat od ostatecznego cofnięcia się lodowca istniały znaczne opóźnienia w ruchu na północ nawet dominujących drzew baldachimów w Ameryce Północnej. W latach 90. naukowcy zajmujący się leśnictwem zaczęli stosować prognozy zmian klimatu do własnych modeli rozmieszczenia gatunków drzew, a niektóre wyniki dotyczące prawdopodobnych odległości przyszłych przesunięć zasięgu zwróciły uwagę. Również terminologia translokacji nie budziła kontrowersji wśród badaczy leśnictwa, ponieważ „migracja” była standardowym terminem używanym w paleoekologii na określenie naturalnych ruchów gatunków drzew odnotowanych w zapisie geologicznym. Dyskusje w czasopismach leśnych dotyczyły zatem bardziej pytań o to, jak, kiedy i dla jakich gatunków należy rozpocząć nasadzenia adaptacyjne do klimatu i rozszerzenie zasięgu.
Wśród leśników toczyła się dyskusja na temat potrzeby i etyki migracji wspomaganej. Ale w porównaniu z debatą wśród biologów konserwatorskich była wyciszona i krótkotrwała. Jedno z najsilniejszych stwierdzeń wzywających do ostrożności, które ukazało się w czasopiśmie leśnym, zostało opublikowane w 2011 r. Isabelle Aubin i jej współpracownicy stwierdzili, że „proponuje się wspomaganą migrację w celu zmniejszenia skutków zmian klimatu wywołanych przez człowieka, sytuacji bez precedensu w historii ludzkości, która niesie ze sobą to zupełnie nowe wyzwania środowiskowe, społeczne i etyczne”.
Ale także w 2011 roku naukowcy z Kanadyjskiej Służby Leśnej wyraźnie odróżnili migrację wspomaganą w leśnictwie od koncepcji dyskutowanej w biologii konserwatorskiej. Leśnictwo nie skupiało się na zapobieganiu wymieraniu gatunków. usług ekosystemowych lasów oraz wartości zasobów wydobywczych produkcji drewna i masy celulozowej. Kanadyjska Służba Leśna przeprowadziła również badania pokazujące, że zdrowie i produktywność lasów mogą skorzystać na przeniesieniu podszytu leśnego wraz z dominującymi gatunkami drzew baldachimowych oraz że pomogłoby to w pomyślnym założeniu lasu w nowym miejscu.
Rozbrajanie kontrowersji
Koncentrując się na pospolitych drzewach baldachimowych, leśne formy wspomaganej migracji wywołały mniej intensywną debatę niż skupianie się głównie na zwierzętach biologów zajmujących się ochroną przyrody. Zwierzęta mają zdolność poruszania się do woli, a tym samym stwarzają ryzyko szybkiego przeniesienia się poza lub całkowicie poza lokalizacje, do których zostały przeniesione. Mobilność zwierząt również komplikuje wyniki monitorowania i może wymagać dodatkowych kosztów obroży radiowych i wykwalifikowanych tropicieli. W szczególności koszty przemieszczania ssaków mogą wzrosnąć ze względu na standardy minimalizacji cierpienia psychicznego i fizycznego podczas chwytania, transportu i wypuszczania.
Natomiast wspomagana migracja lasów może odbywać się niewielkim kosztem, zwłaszcza gdy jest połączona z istniejącym programem ponownego zalesiania. Ryzyko jest również ograniczone w leśnictwie, ponieważ jedyna ruchliwość drzew występuje, gdy uwalniane są ich nasiona. Wysokie rośliny drzewiaste mają zwykle długi czas generacji, więc może minąć kilka dziesięcioleci, zanim przeniesione nasiona lub sadzonki będą mogły wytworzyć następną generację nasion. Nawet wtedy odległości rozprzestrzeniania się nasion mogą być ograniczone, z wyjątkiem nasion kępek przenoszonych przez wiatr i małych owoców, takich jak jagody, połykanych w całości przez ptaki i szeroko zakrojone ssaki.
Strategie komunikacyjne również rozładowały kontrowersje. Badacze i menedżerowie leśni rozmawiali i pisali o projektach adaptacji do klimatu bez używania terminologii wymyślonej przez biologów zajmujących się ochroną przyrody, których głównym celem jest ogólnie dobrostan pojedynczych gatunków zwierząt i roślin, które mogą ucierpieć lub zostać utracone w miarę postępujących zmian klimatycznych.
Do 2014 r. zarządzający leśnictwem w Kanadzie również udoskonalili swoją komunikację publiczną na wiele sposobów, na przykład unikając bycia kojarzonym z naukową debatą na temat wspomaganej migracji i zamiast tego przedstawiając swoją wspomaganą migrację jako najlepsze praktyki zarządzania lasami.
Komunikacja słowna i obrazowa została również udoskonalona w Stanach Zjednoczonych, częściowo dzięki Northern Institute of Applied Climate Science (NIACS), grupie współpracy utworzonej w 2010 r. przez US Forest Service. NIACS zaproponował różne sposoby przystosowania się leśników do zmian klimatu poprzez zmianę technik zarządzania lasami.
W artykule przeglądowym z 2022 r., w którym wymieniono kluczowe słowa i głównych autorów w publikacjach leśnych, stwierdzono, że „wiele badań nad migracją wspomaganą przeprowadzono w Ameryce Północnej, gdzie Kanada i USA utworzyły silne sieci współpracy”. Na poziomie indywidualnym meksykański naukowiec zajmujący się leśnictwem został uznany za „najbardziej produktywnego autora w dziedzinie migracji wspomaganej”.
Perspektywy i działania ludności tubylczej
Termin „kolonizacja wspomagana”, używany w wytycznych Międzynarodowej Unii Ochrony Przyrody (IUCN) do opisania przemieszczania gatunku poza jego rodzimy zasięg, aby zapobiec jego wyginięciu, został skrytykowany jako potencjalnie obraźliwy dla rdzennej ludności , ponieważ słowo „kolonizacja” jest związana z ich doświadczeniem ludobójstwa . Według Connie Barlow termin „relokacja zarządzana” może być również obraźliwy w Stanach Zjednoczonych ze względu na szkody wyrządzone przez indyjską ustawę o relokacji z 1956 r . Niektórzy uczeni wskazywali, że ta terminologia może uniemożliwić tym narodom wyrażenie zgody na projekty migracji wspomaganej przez leśnictwo i udział w nich.
Rdzenny botanik Robin Wall Kimmerer użył terminu „pomaganie lasom chodzić” zamiast któregokolwiek z terminów używanych obecnie przez leśników, biologów zajmujących się ochroną przyrody oraz innych badaczy i naukowców. Kimmerer jest założycielem i dyrektorem Centre for Rdzenni Ludy i Środowisko, którego gospodarzem jest SUNY College of Environmental Science and Forestry , które wymienia „Helping Forests Walk” jako pięcioletni wspólny projekt rozpoczęty w 2011 r. i zakończony w 2016 r. Ten projekt jest wymienione również na stronie „narody plemienne” w witrynie internetowej rządu USA „Climate Resilience Toolkit”.
Northern Institute of Applied Climate Science ułatwił współpracę nad plemiennym menu adaptacji klimatu dla regionu Wielkich Jezior . Powstały dokument został opublikowany w 2019 roku jako Dibaginjigaadeg Anishinaabe Ezhitwaad: A Tribal Climate Adaptation Menu . Jedynym standardowym terminem używanym była „migracja wspomagana” (i została użyta tylko raz). Termin „ gatunek inwazyjny ” został zastąpiony nowym terminem „istoty nielokalne” lub zwrotem z Ojibwe „Bakaan ingoji ga-ondaadag”, który definiuje się jako „to, co pochodzi skądś indziej i teraz mieszka tutaj ”. Dokument podsumował znaczenie doboru słów w następujący sposób:
Jako pierwotni i obecni zarządcy regionu Wielkich Jezior, członkowie plemienia Ojibwe i Menominee , którzy pracowali nad tym projektem, uznali, że ważne jest wprowadzenie języka parytetu między istotami ludzkimi i nie-ludzkimi. Terminologia angielska i naukowa stosowana w obecnie akceptowanych praktykach zarządzania gruntami ma tendencję do zakładania dominacji człowieka nad istotami niebędącymi ludźmi. Takie podejście odbiega od sprawiedliwego współistnienia z naszym środowiskiem, które jest zazwyczaj fundamentalnym zrozumieniem w wielu rdzennych kulturach. Terminy użyte w tym dokumencie są próbą uznania sprawczości i suwerenności naszych nieludzkich relacji.
Od 2021 r. Indianie Odawa z Little Traverse Bay Bands w północnym Michigan posadzili gatunki drzew wspólne dla bardziej południowych pasm, w tym orzesznik shagbark , klon srebrzysty , orzech czarny , biały dąb bagienny , sasafras i pawpaw . Noah Jansen, konserwator przyrody, wyjaśnia: „Nie wiem, które z tych gatunków będą się dobrze rozwijać za 50 lub 100 lat. Dlatego zarzucamy sieć szeroko i staramy się stworzyć coś, co stworzy siedlisko dla dzikich zwierząt, źródła o znaczeniu kulturowym dla członków plemienia i obszarów do polowania i zbierania”.
Począwszy od 1492 r., przybycie kolonizatorów wypchnęło rdzenną ludność obu Ameryk z ich rodzinnych ziem i poważnie ograniczyło miejsce, w którym mogli dalej żyć. Ponieważ Kalifornia już doświadcza niekorzystnego wpływu zmiany klimatu na rodzimą roślinność, potrzeba reakcji adaptacyjnych jest poważna. Tradycyjne użycie ognia w zarządzaniu lokalnymi ekosystemami w celu zapewnienia bezpieczeństwa i zapewnienia obfitości żywności roślinnej i zwierzęcej o znaczeniu kulturowym zwróciło uwagę mediów na działania dostosowujące się do klimatu podejmowane przez plemię Karuk wzdłuż rzeki Klamath w północnej Kalifornii. Ale wspomagana migracja nie jest łatwą do zaakceptowania opcją dla ludów tubylczych ani dla ich wzajemnych relacji z ekosystemami, w które uwikłane są ich kultury.
Wdrażanie wspomaganej migracji w lasach Ameryki Północnej
Zmiany w wytycznych dotyczących transferu nasion
Badania leśne od dawna są prowadzone przez agencje rządowe odpowiedzialne za zarządzanie lasami federalnymi i prowincjonalnymi w Kanadzie ( Crownlands ) oraz lasami federalnymi i stanowymi w Stanach Zjednoczonych. Ponieważ zasoby drewna i celulozy są pozyskiwane z regionów lasów publicznych w Ameryce Północnej, które są wielokrotnie użytkowane , ponowne sadzenie lub sadzenie sadzonek na pozyskanych terenach jest od wielu dziesięcioleci rutynową praktyką zarządzania. Badania mające na celu poprawę praktyk hodowli lasu obejmowały próby pochodzenia drzew, w ramach których różne źródła nasion (lub pochodzenie) sadzi się razem w kilku różnych geograficznych miejscach testowych („wspólnych ogrodach”) w obecnym i coraz bardziej potencjalnym zasięgu gatunku. Ponieważ dane z prób pochodzenia są dostępne dla wielu szeroko rozpowszechnionych, cennych handlowo gatunków drzew, specjaliści ds. leśnictwa już prowadzą długoterminowe eksperymenty w celu testowania gatunków drzew oraz żywotności i wydajności populacji w lokalizacjach poza rodzimymi zasięgami geograficznymi. Lokalizacje prób pochodzenia na biegunach rodzimych zasięgów lub na wyższych (a tym samym chłodniejszych) wysokościach pomagają zarządcom lasów określić, czy, gdzie i kiedy należy wdrożyć wspomaganą migrację jako środek adaptacyjny do klimatu .
W 2009 roku Kolumbia Brytyjska zmieniła swoje standardy selekcji nasion do ponownego sadzenia lasów po pozyskaniu drewna. Wcześniej leśnicy byli zobowiązani do stosowania nasion z odległości do 300 metrów w dół i 200 metrów w górę wzniesienia, ale nowa polityka umożliwiła leśnikom pozyskiwanie nasion z odległości do 500 metrów w dół w przypadku większości gatunków, wykorzystując fakt, że populacje w cieplejszych siedliskach mogą być lepiej dostosowane do przyszłego klimatu miejsca renowacji. Alberta i Ontario trwają badania, w tym badania już istniejących . Zmiany te zostały wdrożone częściowo dlatego, że kanadyjscy decydenci obawiali się, że jeśli nie ustalą wytycznych, sektor prywatny ulegnie pokusie samodzielnego realizowania nieuregulowanej strategii migracji wspomaganej. W 2022 r. dostosowane do klimatu wytyczne dotyczące transferu nasion dla Kolumbii Brytyjskiej przestały być opcjonalne w prowincjonalnych projektach ponownego zalesiania na obowiązkowe.
W ramach Służby Leśnej Stanów Zjednoczonych regionalni genetycy zalecili podejście „bez żalu”, aby rozważyć wspomaganą migrację i transfer nasion jako strategię adaptacji do klimatu. Transfery populacji w celu dopasowania źródeł nasion do przewidywanych przyszłych warunków są zalecane tylko w przypadku gatunków, w przypadku których doświadczenie lub badania wykazały odpowiednie ograniczenia transferu klimatycznego. Naukowcy ze Służby Leśnej wykorzystali również modelowanie komputerowe, aby przedstawić prognozy przesunięć zasięgu rodzimych gatunków drzew w ramach różnych prognoz dotyczących zmian klimatycznych. W sumie 76 gatunków drzew pochodzących z zachodnich Stanów Zjednoczonych ma dostępne w Internecie mapy projekcji z przesunięciem zasięgu. W sumie 134 gatunków drzew występujących we wschodnich Stanach Zjednoczonych ma dostępne w Internecie mapy odwzorowania przesunięcia zasięgu. Naukowcy ze Służby Leśnej od lat 90. publikują również regionalne prognozy przesunięcia zasięgu dla północnoamerykańskich gatunków drzew.
Dostępnych jest kilka narzędzi wspomagających podejmowanie decyzji dotyczących wspomaganej migracji w lasach Ameryki Północnej. Seedlot Selection Tool ma obecnie najszerszy zasięg geograficzny tych narzędzi, obejmujący większość Ameryki Północnej i wymaga od użytkownika ustawienia akceptowalnych odległości transferu klimatu na podstawie zestawu zmiennych klimatycznych. Narzędzie do transferu nasion w oparciu o klimat obejmuje całą Kolumbię Brytyjską i wykorzystuje dane z typowych eksperymentów ogrodniczych w celu określenia dopuszczalnych źródeł nasion w oparciu o przewidywany wzrost i odległość transferu klimatycznego. Narzędzie do nasion dostosowanych do klimatu zapewnia zasięg w Kalifornii, Oregonie, Waszyngtonie, Nevadzie i Idaho (niektóre funkcje są obecnie dostępne tylko w Kalifornii) i wykorzystuje dane z typowych eksperymentów ogrodniczych i inwentaryzacji lasów, aby oszacować, jak dobrze będą działać różne źródła nasion (wzrost, przetrwanie, sekwestracja dwutlenku węgla, produkcja drewna) w miejscach sadzenia określonych przez użytkownika.
We wschodnich Stanach Zjednoczonych specjaliści ds. Leśnictwa z instytucji federalnych, stanowych i akademickich współpracowali przy tworzeniu wspólnie uzgodnionej mapy 247 „stref zbioru nasion” obejmujących 37 stanów na wschód od Gór Skalistych. (Zobacz zdjęcie po prawej). Projekt ten obejmuje również znormalizowane normy dotyczące etykietowania nasion przez zbieraczy i szkółki w oczekiwaniu na to, że przyszłe ponowne zalesianie i nasadzenia rekultywacyjne mogą zacząć obejmować różne formy migracji wspomaganej przez leśnictwo.
Wspomagana migracja modrzewia zachodniego
W 2010 roku rząd Kolumbii Brytyjskiej wdrożył projekt wspomaganej ekspansji zasięgu dla jednego konkretnego gatunku baldachimu: modrzewia zachodniego . Modrzew można teraz wybrać do prowincjonalnych projektów ponownego zalesiania prawie 1000 kilometrów na północ od jego obecnego zasięgu. Badania wykazały, że modrzew zachodni, najbardziej produktywny z trzech gatunków modrzewia występujących w Ameryce Północnej, bez problemu rośnie w północnej Kolumbii Brytyjskiej, gdzie przewiduje się, że do 2030 r. warunki klimatyczne będą odpowiadać historycznemu zasięgowi występowania modrzewia zachodniego. zatwierdzony przez rząd program wspomaganej migracji na duże odległości dla północnoamerykańskiego drzewa baldachimowego. Modrzew zachodni został wybrany do migracji gatunków wspomaganych ze względu na jego duże znaczenie handlowe oraz obawę, że zmiany klimatu i pasożyty, takie jak chrząszcz kosodrzewiny, znacznie zmniejszą jego podaż.
Leśnicy w Stanach Zjednoczonych zainicjowali również „eksperymentalne zabiegi” w zdominowanych przez modrzew lasach narodowych w Montanie. Jeśli jednak pojawią się „agresywnie ocieplające się scenariusze klimatyczne”, leśnicy będą musieli zrezygnować z wszelkich oczekiwań dotyczących pomocy temu gatunkowi w utrzymaniu obecności na południe od granicy z Kanadą.
Wspomagana migracja sosny białokorej
Naukowcy zajmujący się leśnictwem z University of British Columbia, Sierra McLane i Sally Aitken, byli jednymi z pierwszych naukowców, którzy zaangażowali się w dalekosiężne eksperymentalne nasadzenia, aby sprawdzić, jak daleko na północ nasiona drzewa pochodzącego z Ameryki Północnej mogą kiełkować i nadal rosnąć, przed oczekiwanym ociepleniem w Ameryka północna. Do swojego studium przypadku wybrali sosnę białokorą , ponieważ jest to gatunek kluczowy , który już jest gatunkiem zagrożonym w zachodniej części Ameryki Północnej. Autorzy wykorzystali modelowanie rozmieszczenia gatunków , aby dowiedzieć się, że gatunek ten prawdopodobnie zostanie wytępiony z większości swojego obecnego zasięgu wraz ze wzrostem temperatur w ciągu następnego półwiecza. Te same modele wskazują, że duży obszar w północno-zachodniej Kolumbii Brytyjskiej jest już klimatycznie odpowiedni dla gatunku w obecnych warunkach i pozostanie taki przez cały XXI wiek.
Eksperymentalne nasadzenia w ośmiu miejscach rozpoczęto w 2007 roku. Dziesięć lat później podliczono wyniki. Ochronna pokrywa śnieżna przez całą zimę, po której następuje wiosenne topnienie kończące się w kwietniu lub maju, okazała się znacznie lepszym wskaźnikiem przeżycia i wzrostu siewek niż szerokość geograficzna. Rzeczywiście, najwyższe sadzonki zmierzone w 2017 r. znajdowały się na najbardziej wysuniętym na północ stanowisku doświadczalnym – 600 kilometrów od obecnego rozmieszczenia gatunku. Autorzy wyjaśnili, że „migracja polodowcowa była zbyt wolna”, aby sosna o dużych nasionach mogła śledzić ocieplenie, nawet w ciągu tysięcy lat poprzedzających tempo i skalę zmian klimatycznych spowodowanych przez człowieka . Te eksperymentalne nasadzenia w celu poznania biegunowych granic tolerancji, reprodukcji i rozwoju sosny białej są pierwszymi krokami w kierunku wdrożenia.
W 2012 roku kanadyjski rząd federalny ogłosił, że sosna białokora jest zagrożona zgodnie z ustawą o zagrożonych gatunkach . W związku z tym stało się pierwszym zagrożonym drzewem federalnym w zachodniej Kanadzie. W 2022 roku działała również US Fish & Wildlife Service . Sosna białokora znalazła się w najniższej kategorii wrażliwości: „zagrożona”. Opisano cztery różne zagrożenia, poczynając od rdzy pęcherzowej sosny białej jako „głównego czynnika stresogennego”. Chrząszcz kosodrzewiny , zmienione reżimy pożarów i „skutki zmian klimatu” zwiększają wyzwania. Ta lista jest pierwszą okazją, w której drzewo uważane za ważne ekologicznie na rozległym obszarze w Stanach Zjednoczonych zostało uznane za podatne na wyginięcie.
Wspomagana migracja meksykańskiej jodły ojamelowej
Rezerwat Biosfery Monarch Butterfly w środkowym Meksyku zależy od integralności swoich wiecznie zielonych drzew leśnych, które służą jako siedlisko zimowe dla corocznego wędrowca na duże odległości: motyla monarchy . Jodła oyamel jest głównym gatunkiem zimozielonym, na którym zimujące motyle spędzają dużo czasu podczas zimowej diapauzy lub zawieszenia rozwoju. Przetrwanie drzewa jest zagrożone na niższych wysokościach na zboczach gór, częściowo przez zmiany klimatu . Na stres klimatyczny wskazuje również słaba sadzonek , co oznacza, że większość sadzonek jodły ojamelowej nie przeżywa powyżej tego punktu. Dzieje się tak nawet w wyższych partiach lasów, gdzie drzewa nie wykazują silnych wskaźników stresu. Trwają eksperymenty z migracją wspomaganą w górę zbocza, a wyniki sugerują, że „400 metrów w górę (tj. migracja wspomagana) w celu zrekompensowania przyszłych cieplejszych klimatów nie wydaje się mieć żadnego negatywnego wpływu na sadzonki, a jednocześnie potencjalnie nadaje lepsze dopasowanie do przyszłych klimatów. "
Wspomagana migracja jodły oyamel komplikuje konieczność sadzenia tego odpornego na cień gatunku pod roślinami szkółkarskimi - zwłaszcza z powodu ekstremalnego promieniowania słonecznego i dużych różnic między temperaturą dzienną i nocną na dużych wysokościach. W związku z tym tam, gdzie tereny położone na górze zbocza są pozbawione cienia lasu, należy najpierw zasadzić rośliny szkółkarskie (np. Baccharis conferta ).
Ostatnie wydarzenia (2019-obecnie)
Do 2021 r. projekty adaptacji klimatu w leśnictwie rozszerzyły się o sadzenie „nowych gatunków” z południowych szerokości geograficznych tego samego kontynentu. Wczesnym przykładem był zaktualizowany plan zarządzania dla lasu badawczego Petawawa na północny zachód od Ottawy w prowincji Ontario w Kanadzie. Oprócz sadzenia nasion z bardziej południowych populacji istniejących gatunków w lesie, wytyczne dotyczące zarządzania zezwoliły również na eksperymenty z sadzeniem gatunków drzew, których najbardziej wysunięte na północ obszary znajdowały się daleko na południe, w szczególności kilka gatunków orzesznika, sosny wirginii i kasztanowca amerykańskiego . W 2019 roku mały fundusz powierniczy w północnym Michigan , Leelanau Conservancy, zaczął doradzać właścicielom gruntów, aby sadzili „drzewa, których rodzime pasma kończą się na południe stąd, ale przewiduje się, że będą dobrze sobie radzić w naszym regionie”. W Minnesocie organizacja The Nature Conservancy jest zaangażowana w podobny projekt sadzenia gatunków drzew bardziej wysuniętych na południe w celu utrzymania w pełni zalesionych północnych lasów , nawet gdy dominujące drzewa borealne tracą zdrowie i liczebność.
Wczesną wiosną 2020 r. wielogrupowy wysiłek rozpoczął rekultywację 154 akrów wycinki lasu daglezji zielonej z 2012 r. na niskim terenie na wschód od Seattle w stanie Waszyngton. Projekt Stossel Creek polega przede wszystkim na odbudowie działu wodnego przy użyciu rodzimych gatunków drzew, ale eksperymentuje również z migracją populacji wspomaganej na duże odległości dominującego drzewa baldachimowego, daglezji zielonej. Sadzonki daglezji zielonej pochodziły ze szkółek położonych kilkaset mil na południe, w Oregonie, a nawet w północnej Kalifornii. Ponieważ w szkółce zabrakło rodzimego zachodniego cedru czerwonego , kierownicy projektu postanowili zastąpić blisko spokrewnione drzewo iglaste pochodzące z Oregonu i północnej Kalifornii: cedr kadzidłowy . Gatunek ten jest bardziej odporny na suszę niż zachodni cedr czerwony, ale wszystkie dzikie populacje występują na południe od stanu Waszyngton. Włączenie cedru kadzidłowego do listy nasadzeń wnosi zatem element wspomaganej migracji gatunków do tego odbudowy lasu . Przeżywalność w pierwszym roku była wysoka w przypadku sadzonek pochodzących z południa zarówno daglezji zielonej, jak i cedru kadzidłowego.
.jpg)
W Minnesocie stanowa agencja ds. leśnictwa nawiązała współpracę z naukowcami z organizacji The Nature Conservancy i US Forest Service w celu rozpoznania możliwości adaptacji do klimatu, w przypadku gdy w północnych lasach już widoczne jest obumieranie rodzimych drzew . Artykuł opublikowany w 2022 roku przez Departament Zasobów Naturalnych Minnesoty donosi o realizacji projektów wspomaganej migracji populacji i wspomaganej ekspansji zasięgu z wykorzystaniem drzew rodzimych dla tego stanu. Wciąż w fazie eksperymentów znajduje się projekt, który obejmowałby wspomaganą migrację gatunków drzewa szeroko rozpowszechnionego na zachodzie Ameryki, ale oddalonego o kilkaset mil od północnych lasów Minnesoty. Sosna Ponderosa ( Pinus ponderosa ) z Black Hills w Dakocie Południowej jest testowana jako możliwy zamiennik trwającego zamierania oficjalnego drzewa stanu Minnesota : sosny czerwonej ( Pinus resinosa ). Brian Palik, naukowiec zajmujący się leśnictwem zaangażowany w projekt, informuje o korzystnych wczesnych wynikach. Mówi, że sosna Ponderosa „rośnie lepiej niż cokolwiek innego, co zasadziliśmy”.
Nieumyślna wspomagana migracja sekwoi przybrzeżnej i sekwoi olbrzymiej
Dojrzałe nasadzenia ogrodnicze drzew na północ od ich rodzimych zasięgów są formą eksperymentu wspomaganej migracji, który już trwa. Ponieważ pierwotne nasadzenia prawdopodobnie nie miały na celu pomocy drzewom w migracji na północ w ocieplającym się klimacie, tę formę wspomaganej migracji można nazwać niezamierzoną lub niezamierzoną. Jesse Bellemare i współpracownicy mogli ukuć ten termin w artykule opublikowanym w 2015 roku: „Wygląda na to, że podzbiór rodzimych roślin, szczególnie tych o wartości ozdobnej, mógł już mieć możliwość przesunięcia swojego zasięgu na północ dzięki nieumyślnej pomocy człowieka”. Bellemare sugeruje: „Rdzenne ogrodnictwo roślin daje nam fascynujący wgląd w to, co prawdopodobnie stanie się ze zmianami klimatycznymi”.
Najwyższym drzewem na świecie jest sekwoja przybrzeżna ; najbardziej masywnym drzewem jest blisko spokrewniona sekwoja olbrzymia . Oba mają nienakładające się rodzime pasma ograniczone do Kalifornii, chociaż sekwoja przybrzeżna rozciąga się kilka mil na północ wzdłuż najbardziej wysuniętego na południe wybrzeża Oregonu. Oba gatunki zostały posadzone jako drzewa kształtujące krajobraz na obszarach miejskich setki mil na północ, na szerokości geograficznej, od ich rodzimych obszarów, w tym w stanie Waszyngton i Kolumbii Brytyjskiej. W 2022 roku publikacja Canadian Forestry Service wykorzystała takie nasadzenia ogrodnicze na północy, wraz z przeglądem badań szczegółowo opisujących paleobiogeografię sekwoi i obecne warunki występowania, jako podstawę do wysunięcia wniosku, że kanadyjska wyspa Vancouver już oferowała „wąskie paski optymalnego siedliska” dla rozszerzenie zasięgu wybrzeża sekwoja.
Dokumentacja wideo i analiza próbek nasadzeń ogrodniczych obu gatunków drzew kalifornijskich ujawnia silny wzrost od Portland do Seattle - zasadniczo na północ od ich rodzimych obszarów. Podczas gdy posadzone w ogrodnictwie sekwoja przybrzeżna i sekwoja olbrzymia regularnie produkują szyszki w tym północnym regionie, udokumentowano, że tylko sekwoja przybrzeżna została w pełni naturalizowana. Świadczą o tym sadzonki i sadzonki rosnące w pobliżu pierwotnych nasadzeń.
Zmniejszająca się mgła wzdłuż północnego wybrzeża Kalifornii jest już znaczna, a jej konsekwencje sprawiłyby, że sekwoja przybrzeżna będzie coraz bardziej „zestresowana suszą w letnim klimacie o zmniejszonej częstotliwości mgły i większym zapotrzebowaniu na parowanie”. Naukowcy zaczęli badać, w jaki sposób zmniejszenie mgły spowodowane zmianami klimatycznymi spowodowałoby, że siedliska nie byłyby odpowiednie dla sekwoi wybrzeża w południowych częściach ich zasięgu. Nawet w północnych odcinkach obecnego zasięgu zmiana klimatu może ograniczyć możliwość zamieszkania, tak że niskie zbocza wzdłuż rzek staną się ostatecznymi ostojami. Autorzy gościnnego artykułu redakcyjnego w wydaniu Journal of Ecology z 2021 r. zamieścili sekwoję przybrzeżną w oświadczeniu końcowym: „Spodziewamy się, że dominujące gatunki drzew zagrożone w ich zasięgu (np. sekwoja przybrzeżna) musiałyby zostać przeniesione na poziom krajobrazu, aby chronić ogólne siedlisko , produktywność ekosystemów i powiązane gatunki”.
Nagła śmierć niektórych wcześniej zdrowych gigantycznych sekwoi, które występują na zachodnim zboczu pasma górskiego Sierra Nevada , jest skorelowana z rekordową suszą Kalifornii w latach 2012–2016. Śmierć zaskoczyła naukowców i zarządców parków narodowych w ciągu następnych kilku lat, gdy osłabione przez suszę drzewa uległy inwazji korników w ich górnych gałęziach o cienkiej korze. Ponieważ susza zabiła ogromną liczbę pospolitych gatunków sosen i jodeł, które otaczają dyskretne gaje gigantycznych sekwoi, pożar o katastrofalnej intensywności, Castle Fire , przetoczył się przez region w 2020 roku. Wrodzona odporność ogniowa nawet najwyższych i najmocniejszych sekwoje nie mogły chronić gajów. Szacuje się, że jedna dziesiąta całej rodzimej populacji sekwoi olbrzymiej została zabita. Międzyagencyjna koalicja Giant Sequoia Lands Coalition utworzona w 2021 r., informując, że „gigantyczne sekwoje są znane ze swojej odporności na owady i choroby oraz ich cyklu życia przystosowanego do ognia, jednak wydaje się, że susza w latach 2012–2016 była punktem zwrotnym dla gigantycznych sekwoi i innych Lasy mieszane Sierra Nevada”.
Rośliny leśne
Naturalne i zdrowe lasy obejmują różnorodność rodzimych roślin podszytu . Ponieważ rośliny podszytu wymagają zdrowego okapu nadziemnego , pomocna migracja roślin podszytu jest rzadko wspominana w publikacjach leśnych na temat adaptacji do klimatu .
Wspomagana migracja roślin podszytu leśnego
Dwa rodzaje, Taxus i Torreya , należące do starożytnej rodziny cisów zwanych Taxaceae , zostały zaproponowane jako ważne składniki podszytu ze względu na ich wartość w zapewnianiu usług ekosystemowych dla projektów odbudowy lasów i adaptacji do klimatu w Chinach. Autorzy konkludują: „Gatunki Taxaceae mogą przyczynić się do generowania strukturalnie złożonych drzewostanów o zwiększonej wartości dla różnorodności biologicznej i zwiększonej stabilności, przyczyniając się tym samym również do łagodzenia zmiany klimatu , jak również innych ważnych usług ekosystemowych. Ponadto wykorzystanie rzadkich gatunków Taxaceae w ponownym zalesianiu pomoże również zachować tych rzadkich gatunków w zmieniającej się przyszłości”. Oba rodzaje mają odrębne gatunki pochodzące z zachodnich i wschodnich regionów Ameryki Północnej. tylko torreya z Florydy jest krytycznie zagrożona , a grupa obywateli o nazwie Torreya Guardians sadzi ten gatunek setki kilometrów na północ od jego rodzimego zasięgu.
Nieumyślna wspomagana migracja ozdobnych roślin podszytu
Rodzime gatunki magnolii we wschodniej Ameryce Północnej były szeroko sadzone ze względu na ich ozdobne piękno w kontekstach ogrodniczych daleko na północ od ich rodzimych obszarów. Chociaż prawie połowa wszystkich gatunków magnolii jest zagrożona na całym świecie, wspomagany przez człowieka ruch i uprawa niektórych gatunków doprowadziły do ich przetrwania i ekspansji daleko poza rodzimy zasięg. Trwająca naturalizacja taksonów magnolii znajdujących się poza zasięgiem została powiązana ze zmianami klimatycznymi. Botanicy udokumentowali przykłady, w których takie nasadzenia zostały w pełni naturalizowane - to znaczy, gdzie pobliskie sadzonki i sadzonki sugerują, że nie tylko wyprodukowano zdolne do życia nasiona, ale także siedlisko i klimat sprzyjały zadomowieniu się i wzrostowi sadzonek. Są to przykłady nieumyślnej wspomaganej migracji. Botanik Todd Rounsaville sugeruje: „Istnieje ważna potrzeba zbadania i zgłoszenia ekologicznych procesów naturalizacji drzew w nowych środowiskach, aby kierować kształtowaniem polityki i zarządzaniem lasami w odniesieniu do zmian klimatycznych, zmian zasięgu gatunków i wspomaganej migracji”.
Jednym z przykładów jest południowa magnolia , Magnolia grandiflora . To małe, wiecznie zielone drzewo jest szeroko sadzone jako roślina ozdobna na dalekiej północy, w Nowej Anglii i Michigan. Drzewo toleruje te regiony, które znajdują się daleko na północ od jego rodzimego zasięgu wzdłuż wybrzeża południowo-wschodnich Stanów Zjednoczonych. Jednak na tak wysokich szerokościach geograficznych nie udokumentowano żadnych przypadków pełnej naturalizacji. W 2011 roku botanicy udokumentowali naturalizację w pobliżu Chapel Hill w Północnej Karolinie, która znajduje się ponad sto kilometrów dalej i w głębi lądu od najbardziej wysuniętego na północ rodzimego zasięgu w Karolinie Północnej.
Magnolia wielkolistna , Magnolia macrophylla , inna szeroko sadzona roślina ozdobna, została udokumentowana jako w pełni naturalizowana w stanie Connecticut. To jest 130 kilometrów na północny wschód od jego historycznie rodzimego zasięgu. Ponieważ modele klimatyczne przewidują poważne skurczenie się południowej części jego rodzimego zasięgu, William Moorhead zaleca, aby „dodatkowych miejsc dla tego rzucającego się w oczy gatunku należy szukać na obszarze o podobnych warunkach klimatycznych między Long Island a środkowym Connecticut, na przykład wzdłuż północnego wybrzeża Long Island Sound i w dolnej części doliny Hudson”.
Umbrella magnolia , Magnolia tripetala , została udokumentowana jako naturalizowana w kilkunastu miejscach na północ od jej historycznego rodzimego zasięgu. Problemy z dyspersją najwyraźniej ograniczyły ekspansję zasięgu polodowcowego do regionów na południe od najdalszego zasięgu lodu kontynentalnego. Podczas gdy nasadzenia ogrodnicze na północ do Massachusetts już w XVIII wieku wykazywały tolerancję gatunkową na ówczesny klimat, dopiero niedawno te stare nasadzenia ogrodnicze zaczęły rozprzestrzeniać potomstwo na sąsiednie odpowiednie siedlisko - według botaników stały się dość zaludnione nawet w lasach z pełnym baldachimem Jesse Bellemare i Claudia Deeg. Piszą: „Wzór względnie synchronicznej ucieczki i zadomowienia się tego południowego gatunku drzew w ciągu ostatnich 20 do 30 lat wydaje się najbardziej zgodny z powiązaniem z niedawnym ociepleniem klimatu w północno-wschodnich Stanach Zjednoczonych”.
