科学在野外:美国国家公园系统的遗留

国家公园管理局是本月的纪念,公园是著名的自然美景和无价的休闲机会。但他们也提供了一个更少的公认的好处:公园作为一个活生生的实验室,在关键的科学研究。

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圣玛丽湖国家冰川公园、蒙大拿。戴夫筛选器/ FLICKR

在一个小船舱里,作为气候变化国家冰川公园办公室,丹Fagre点击通过照片,清楚地显示了巨大的冰川,给这个公园的名字在一个匆忙撤退。“有一百平方公里的冰,1850年“Fagre,美国地质调查局研究人员研究的冰川,冰川自1991年以来,解释道。“我们到14 - 15平方公里,所以一个85 - 86%的损失在公园里的冰。毫无疑问他们会消失,除非发生了一些巨大的冷却,”他说,这是不太可能的。

山间溪流和河流的流动在整个公园将减少来源融化。和一个物种,深深地想念的冰冷的径流冰川融水石蝇,昆虫中发现这只是几个冰川流在公园里。它可能会消失,当冰川消失,美国鱼类和野生动物服务说。


随着美国标志着国家公园管理局的纪念,正式建立了100年前的这个星期,国家公园被广泛庆祝自然宏伟的建筑和风景,野生动物,和丰富的娱乐机会。



更欣赏虽然是美国的重要作用的59个国家公园和数以百计的其他公园服务单位在科学研究、提供未遭破坏的保护,和风景,访问主机的研究可以做一些其他的地方。事实上,历史悠久的数据和野外研究从野生动物到野火,国家公园提供科学家一个非常罕见的户外生活实验室。和公园在美国高调的想象力往往提供了一个途径向公众输送研究。



科学和科学教育一直是一个关键的国家公园管理局的使命的一部分。在公园的研究已发展到目前是科学家的工作大约在289年412个国家公园单位(包括国家古迹和历史遗址),进行大约4000个实验。自2000年以来,已经有28000的研究。工作分为两大类——研究援助公园管理和研究更一般的问题,从气候变化到生态修复,甚至药物或工业原料,等新产品和技术。



“我们的土地是至少在美国的影响克里斯汀•盖洛说:“公园的首席服务国家库存和监测部门,机构,负责监督公园的研究。有很多研究试图了解在国家公园的“参考”条件,她说,作为一个基线显示原始的自然变化的生态系统和生态修复提供一个指南。

公园中发挥关键作用的研究来确定气候变化将如何影响生态系统的保护。

如今,气候变化,奥巴马总统称之为国家公园的最大威胁,是一个公园的服务最重要的科学任务。公园目前扮演着重要的角色在全球气候研究和努力确定气候变化将如何影响保护生态系统,从冰川国家公园在蒙大拿州的冰川,在加州红杉国家公园的大森林,到东海岸的海滩亚萨提格岛国家海滨,在寻找可能的方法去适应。188金宝搏亚洲体育搏彩



帕特里克·冈萨雷斯主要气候变化科学家为国家公园服务,说的完整的自然景观公园为气候研究人员提供了一幅自然生态系统、人类摆脱大多数种类的影响,是应对气候变暖。



一个重要的研究的一部分,联合国政府间气候变化专门委员会的研究,重点是生物群落的变化,而这些医院是主要的植物形态上的移动——北,南,或斜坡-留在他们喜欢的温度范围。他们是全球变暖的关键指标。



“约塞米蒂的研究记录了亚高山森林转变成亚高山草甸,”冈萨雷斯说。“研究在阿拉斯加发现北方森林苔原上的向北转移。都归因于人类的气候变化,而不是其他因素,因为它们发生在国家公园没有受到放牧,日志和其他本地人工干扰。”



一个世纪以前,当国家公园管理局成立后,加州大学伯克利分校的生物学家约瑟夫·格林奈尔主张公园更好地管理他们的研究。没有科学调查的动物公园,“没有彻底了解他们涉及的实际问题的条件是可能的,”他和生物学家Tracy仓库保管员在杂志中写道科学在1916年。



格林奈尔和仓库保管员也预测,全国的发展总有一天会呈现公园“唯一剩下的未遭破坏的科学研究领域。”



该国的第一个国家公园,黄石国家公园的一个最有力的科学计划的国家公园,很大程度上是因为它的大小,完整无缺,和不寻常的自然特性。研究任务有由员工共享的科学家来自美国地质调查局(USGS),在国家公园的大部分的研究,和外面的大学和其他机构的研究人员。

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科学家捕捉动态影像的藻类生活在热水域1923年的黄石国家公园。国家公园管理局

黄石公园是重要的研究人员之前这是一个公园。的第一个重大科学探险队在1871年由美国地质调查局的地质学家费迪南德•海登,前一年黄石国家公园是由总统尤利西斯·s·格兰特。



今天的研究的一个关键领域集中黄石公园是寻找不寻常的微生物-微生物称为极端微生物栖息在极端条件下的温泉。主要发现在这些热气腾腾的水在1960年代是一个物种的细菌水生栖热菌或聚合。在Taq酶后孤立了DNA指纹图谱,允许廉价和快速扩增的DNA。



黄石公园有世界上三分之二的地热特征,和很少有像原始发现在公园里。”是很重要的,因为你没有保护人们游泳——有价值的科学,”布伦特说佩顿,热蒙大纳州立大学生物学研究所的主任。



最独特的野生动物研究项目之一进行了狼的回归到elk-rich景观在黄石公园。一度被视为一种威胁,狼被消灭在北洛基山在20世纪中期,但在1994年被联邦重新引入生物学家。狼群之后,仔细研究(编号12)现在在黄石国家公园的野生景观给研究人员带来了深刻看看发生在一个生态系统,当一个顶端捕食者的回报。它还提供了一个罕见的看看发生在包重建和发展人类影响景观,尤其是狩猎,几乎缺席。



猎杀狼说,国家公园管理局狼生物学家Doug Smith是一个非常不同的动物保护黄石狼。射狼是“经常忙于你的煎蛋卷,”他说。“通过杀死狼你重新安排包和他们的社会结构在常规的基础上。”



这绝非小事。在公园外,大约90%的狼是被困。



在黄石公园的景观保护的经验教训,是狼群可以持续20年或更多在野外,年长的男性包的明智方法至关重要,尤其是在战斗对其他包,因为某些原因,狼用黑色外套有更强的免疫系统比那些灰色的外套。黄石公园的其他研究人员记录了wolf-caused营养级联——狼的主要下游影响麋鹿种群和行为以及它如何改变了一切,从阿斯彭和柳树增长海狸的数量。

1963年的利奥波德报告发现荒野公园是最好的管理作为美国原生态的缩影。”

黄石也给了我们很多最近的火灾行为科学在大型野生风景。后1988年历史性的大火席卷了黄石公园和将近800000英亩的土地(超过三分之一的公园),和灰烬冷却,科学家开始解释到底发生了什么。几十个实验进行研究从生物多样性的爆炸火灾后森林恢复的速度有多快。188金博网注册就送188因为这工作是做在什么可以说是最具标志性的美国公园,结果已经彻底被媒体和暴露于一个巨大的观众比通常听到小火科学。



基本的火灾教训是,黄石公园负责人鲍勃Barbee当时对我说的那样,“自然不破坏自己。“火灾fire-dependent西方生态系统一样重要的雨水和阳光健康的森林和景观是如何再次。



黄石自然也在爆发的盒子。在1960年代早期,内政部长斯图尔特尤德尔指控一个委员会来想出一个计划来更好地管理大型野生国家公园。这导致了1963年的利奥波德报告——利奥波德斯塔克的名字命名,生物学家著名博物学家奥尔多的儿子——得出结论,荒野公园是最好的管理生态作为美国原生态的缩影。”



这是现在的开始被称为“自然调节。“这意味着理解生态原则和操作允许他们应该指导公园的管理。后两个攻击露营者在1967年冰川,例如,黄石公园和冰川结束熊在垃圾场和其他地方的饲养,使野生动物成为re-acclimated。基于研究的生物学家,在这些公园,已经建立了程序保持熊野生和远离人群,为了这两个物种。这是一个模型,采用世界各地。



但黄石科学生态最大的教训是,公园,大如在220万英亩——罗德岛和特拉华州的总和的大小不是几乎足以维持许多生活在那里的物种,从麋鹿到灰熊羚羊和一个广泛的候鸟。公园本身就是苹果的核心。什么是重要的,科学家们现在意识到,不仅仅是英亩的土地,但自然系统。广泛的灰熊,例如,需要夏天成群的瓢虫和白色树皮的松子在公园,沿着地势低洼的河流以及肉质植物,生长在春天公园外。



高调的公园和他们扮演的角色在教育公众关于关键科学问题不是被低估,专家说。

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一个志愿者收集在落基山国家公园湿地植物研究。国家公园管理局

“我们已经影响了人们对气候变化的看法,这些冰川融化的照片,”美国地质调查局的Fagre告诉我。“这真的更与人产生共鸣的情感内容冰川的名字。”



公民科学,志愿者的参与收集数据,也是一个日益增长的国家公园管理局的努力的一部分。在一个全国项目,数以百计的学校孩子们捕捉蜻蜓幼虫在40个国家公园为汞和测试它们是否对人类构成了风险水平。因为公园相对原始的,他们提供一个强烈的信号的多少和多少空气汞蔓延全国。





公园管理局的科学的任务是,不幸的是,记载的一些宝物公园保护。特别是在黄石,日益发展的——因为,探访,和娱乐——生态系统仍然是分散的。




然后有气候变化的影响。整个森林国家公园系统正在死去,就的黄石公园,在内华达州的大盆地的狐尾松,约书亚树的约书亚树在加州。





科学家在公园正在进行“未来的漏洞评估”气候变化将如何影响野生动物——从沙漠大角蝾螈,以及森林,野火行为和其他的自然现象。这些评估将导致自适应措施。说:“我们可能会开始冲洗杉内森·斯蒂芬森红杉国家公园美国地质调查局的生态学家负责绘制未来的巨大的树木。”或我们可能会建立一个巨大的燃料打破大杉所以如果火向树林我们可以保护它。“国家公园管理局希望先锋这些措施,然后可以用在其它地方。




公园被广泛认为是最重要的现代生物方舟在美国——不仅对生活在那里的物种,但是对于物种可能有一天没有其他地方可去。美国鼠兔,例如,一个相对的兔子住在博尔德字段在高山里,消失在他们的一些低海拔堡垒的公园。在可能的鼠兔避难所被研究的更高的山在奥林匹克和寒冷的山峰,落基山,Rainer山国家公园。科学家也在考虑如何保护迁移走廊可以创建公园和其他联邦土地物种之间在应对气候变暖。




没有计划,不过,为了保护冰川的冰川减少,用毯子说,在欧洲已经完成。“太贵了”,Fagre说。相反,他和其他人将监视和测量冰川肯定在未来几十年里消失。“他们可能已经注定,”他说。