Между 1947 и 1956 годами Кертис и его коллеги и студенты провели исследование реликвий прерий, обследовав более 200 нетронутых остатков прерий в Висконсине, пройдя каждый целиком, сохраняя списки всех видов растений, которые они нашли.В 1987 году тогдашний аспирант Калифорнийского университета в Мэдисоне Марк Лич использовал оригинальные записи и карты Кертиса для повторного исследования некоторых из этих прерий.В журнале Science Advances другая аспирантка UW-Madison, Эми Алстад, и группа исследователей опубликовали третий опрос, основанный на прежних работах Кертиса.
Они обнаружили, что влияние человека увеличило скорость изменения видов в этих прериях, и что огонь и размер прерий влияют на общее видовое разнообразие растений, встречающихся в них.«Мы знаем, что Кертис выбрал эти участки в 1940-х и 50-х годах, потому что они представляли собой лучшие оставшиеся прерии в Висконсине в то время», — говорит Алстад, ведущий автор исследования. «Что стало очевидным, так это то, что сейчас все очень, очень отличается от того, что было раньше».
По словам Альстад и ее советника, соавтора Эллен Дамшен, результаты не только предоставляют важную информацию для землеустроителей, государственных и частных агентств, приверженных делу сохранения ландшафта Висконсина, но и, вероятно, описывают то, что происходит в других природных местах. доцент кафедры зоологии.«Очень вероятно, что эта тенденция характерна для многих экосистем, потому что мы живем в эпоху новых антропогенных воздействий», — говорит Альстад. «В то время как экологи думали о почвах или осадках, внезапно появился целый новый набор факторов, большинство из которых связано с деятельностью человека, которые одновременно воздействуют на природные системы».Например, изменение климата и потеря среды обитания повлияли на экосистемы прерий, и хотя раньше в прериях пожары были обычным явлением, люди коренным образом изменили характер ландшафта, подавив это естественное нарушение.
Для исследования Альстад трижды проехал по юго-западу Висконсина летом 2012 года, повторно посетив оригинальные прерии Кертиса. Она использовала оригинальные полевые заметки Кертиса в сочетании с современными спутниковыми технологиями, чтобы найти те, которые все еще существуют и могут быть повторно исследованы.
«Я действительно возвращался к старым пыльным, выцветшим желтым листам от Джона Кертиса, пытаясь расшифровать его скорописный почерк и нарисованные от руки карты», — говорит Альстад. И так же, как Кертис, она гуляла по прериям, отмечая все виды растений, с которыми сталкивалась.Она сравнила свои результаты с результатами предыдущих опросов, чтобы выяснить, что изменилось с течением времени.
За годы между вторым обследованием в 1980-х годах, в ходе которого было исследовано 50 оставшихся прерий, и третьим в 2012 году, одна прерия не могла быть обнаружена, одна превратилась в передний двор домовладельца, а другая была заасфальтирована.«Для меня было не редкостью подъехать к месту в 2012 году, 60 лет спустя, и в этот момент я смотрю на карту Кертиса, но говорю:« Это лес; он полностью заполнен », — сказал Альстад. говорит. «Это наблюдение вдохновило меня на то, чтобы по-настоящему вникнуть, чтобы увидеть, как все меняется. И я узнал, что темпы изменений резко возросли».
Команда исследовала взаимосвязь между характеристиками каждого остатка прерий — влажностью почвы, общей площадью прерий и количеством пожаров, которые пережил остаток прерий, — и тем, какие виды исчезли (исчезновение) или появились впервые (колонизация).Они узнали, что между вторым и третьим обследованиями исчезновение видов утроилось, а появление новых видов, не являющихся аборигенами прерий, увеличилось вдвое по сравнению с годами между первым и вторым обследованиями.
На некоторых участках, как обнаружила исследовательская группа, было менее 18 процентов видов, задокументированных в обзоре 1950-х годов, а некоторые теперь состояли из более чем 60 процентов неместных видов.«В среднем за год исчезает более одного вида», — говорит Альстад. «Чаще всего мы теряем особые растения прерий, такие как гремучая змея».
Виды, которые появляются вместо этого, говорят Альстад и Дамшен, являются более универсальными растениями, такими как те, которые вы можете найти в придорожной канаве или в густых зарослях ежевики.«По большей части это быстрорастущие сорняки», — говорит она. «Это бузина, это облепиха, это жимолость, и, вероятно, большая часть их успеха — это отсутствие огня».В прериях, которые она изучала, Альстад обнаружила, что те, которые были сожжены контролируемым, предписанным огнем, были наиболее похожи на прерии, описанные Кертисом шесть десятилетий назад.
Двенадцать из остатков, которые она изучила, с тех пор сгорели от одного до 30 раз.«В этой части мира есть огромный интерес к восстановлению естественной среды обитания», — говорит Дамшен. «Представление об огне как о полезном, а не вредном, что было культурным восприятием, — это сдвиг, который мы начали видеть, и, надеюсь, он станет более обычным».Альстад связывает этот скептицизм в отношении преимуществ огня с «эффектом медведя Смоки», поскольку многие люди усваивают сообщения о вреде огня, полученные ими в детстве.Когда дело доходит до горящих прерий, Альстад и Дамшен говорят, что для успешного землепользования необходимо учитывать потребности всех видов, поскольку могут возникать конфликты.
И хотя использование огня хорошо для сохранения исторического состава прерий, использование огня осложняется другими логистическими ограничениями, говорит Дамшен, отмечая, что Консорциум науки о пожарах в прериях Таллграсс и дубовой саванне, базирующийся в UW-Madison, связывает существующие исследования, основанные на пожарах, и сообщает об этом менеджерам.Предсказание будущих экосистем также по своей сути является сложной задачей, но Дамшен говорит: «В целом мы знаем, что чем больше видов у вас в экосистеме, тем более устойчивой будет экосистема к другим изменениям в будущем.
Если вы потеряете виды, функция этих виды исчезли, и это имеет последствия для благосостояния людей и будущего природных сообществ южного Висконсина ".Многие виды прерий участвуют в удержании воды для защиты от засухи, в поглощении атмосферного углекислого газа для защиты от воздействия парниковых газов и многого другого.
По словам Дамшена, многие отдельные растения живут в прериях уже столетие или дольше, в отличие от культовых секвойи на северо-западе Тихого океана.«Наши результаты согласуются с идеей« погашения долга », — говорит она. «Некоторые виды очень долгоживущие, и им может потребоваться много времени, чтобы отреагировать на текущие воздействия, но это долг, который в конечном итоге придется заплатить».Однако Дамшен и Альстад говорят, что надежда есть.
Никогда еще Дамшен не жил в месте с большей страстью к единственной среде обитания, и Алстад говорит, что у жителей Висконсина есть много возможностей принять участие в усилиях по восстановлению прерий.Их исследования показывают, что работа Департамента природных ресурсов Висконсина и других организаций по защите и восстановлению сохранившихся прерий и их окрестностей помогает сохранить разнообразие видов.
Усилия граждан по выращиванию прерий на своей территории или волонтерские усилия местных властей по восстановлению прерий, несомненно, помогут в этом.«Даже если это непрофессионально, мы можем быть землевладельцами в прериях», — говорит Альстад.
Потому что, если мы ничего не сделаем, через 60 лет «в южном Висконсине не будет прерий».