Wspomagana migracja lasów w Ameryce Północnej - Assisted migration of forests in North America
Wspomaganym migracja lasów w Ameryce Północnej jest procesem ciągłym ludzkiej-ułatwione leśnej migracji stosowane do różnych gatunków drzew na kontynencie. Programy tworzone przez publiczne i tubylcze organy rządowe, prywatnych właścicieli lasów i fundusze powiernicze prowadzą badania, testują, oceniają, a czasami wdrażają projekty migracji wspomaganej przez lasy jako formę adaptacji do zmian klimatu . Migracja wspomagana w kontekście leśnictwa różni się od migracji wspomaganej pierwotnie proponowanej w kontekście biologii konserwatorskiej , gdzie jest uważana za narzędzie zarządzania pomagające zagrożonym gatunkom radzić sobie z potrzebą adaptacji do klimatu. Rzeczywiście, leśnicy są bardziej zainteresowani łagodzeniem negatywnego wpływu zmiany klimatu na zdrowie i produktywność pracujących lasów.
Migracja wspomagana przez leśnictwo już trwa w Ameryce Północnej ze względu na szybko zmieniający się klimat i stosowane przez branżę leśną praktyki ponownego zasiewu. Obecnie standardową praktyką w przypadku rządowych i przemysłowych zbiorów drzew jest sadzenie nasion lub sadzonek na terenach objętych zbiorem. Stąd konieczność selekcji nasion (a czasem różnych gatunków drzew) z obszarów o klimacie, który ma pojawić się na ścinanych stanowiskach dziesiątki lat w przyszłości. Rząd Kolumbii Brytyjskiej w Kanadzie był pierwszym sfederowanym stanem na kontynencie, który w 2009 roku podjął decyzję o odpowiedniej zmianie wytycznych dotyczących transferu nasion.
Jednak migracja wspomagana na większe odległości nie była brana pod uwagę przed rosnącymi obawami dotyczącymi rosnącego tempa zmian klimatycznych. Dlatego też poważna dyskusja i debata wywiązała się w zawodzie leśnika, który rozpoczął się około 2008 roku. Debata skupia się wokół etycznych implikacji sztucznie migrujących ekosystemów, zagrożeń i korzyści takich przedsięwzięć oraz wartości leżących u podstaw wspomaganych projektów migracji lasów.
Odnotowano również przypadki nieumyślnej wspomaganej migracji drzew północnoamerykańskich. Począwszy od początku XX wieku, dwa drzewa endemiczne dla Kalifornii , Giant Sequoia i Coast Redwood , zostały zasadzone dla celów leśnictwa miejskiego na północ w miastach wzdłuż wybrzeża Pacyfiku w Oregonie , Waszyngtonie i Kolumbii Brytyjskiej . Dziś te okazy nie tylko kwitną; są widoczne na miejskich panoramach i często przewyższają rodzime drzewa pod względem osiąganych rozmiarów. Ponadto kilka rodzajów magnolii pochodzących z południowo - wschodnich Stanów Zjednoczonych rozprzestrzeniło się w leśnym poszyciu dzięki ozdobnym nasadom wytwarzającym nasiona poza ich rodzimym zasięgiem.
Tło
Zmiana klimatu powoduje wzrost średniej temperatury lasów w Ameryce Północnej. Lasy w przyległych Stanach Zjednoczonych odnotowały wzrost o 0,8 °C od 1900 r., a kanadyjski las borealny o 1,5 °C w tym samym okresie. Istnieją nawet dowody na to, że niektóre obszary regionalne w zachodnim lesie borealnym w Kolumbii Brytyjskiej wzrosły o 2°C od 1948 r. i istnieje duże prawdopodobieństwo, że do końca stulecia te regiony podniosą się o kolejne 3 lub 4 stopnie, a więc na stałe. zmieniając ten ekosystem.
Tempo zmieniającego się klimatu prowadzi do bardziej suchych warunków w lesie borealnym, co prowadzi do wielu kolejnych problemów. W wyniku szybko zmieniającego się klimatu drzewa migrują na wyższe szerokości i wysokości (na północ), ale niektóre gatunki mogą nie migrować wystarczająco szybko, aby podążać za swoim środowiskiem klimatycznym. Co więcej, drzewa w południowej granicy ich zasięgu wykazują już zamieranie lub wyginięcie, w tym niektóre z najbardziej znanych drzew Ameryki Północnej ( Joshua Tree i Giant Sequoia ). Bardziej suche warunki na południowym zachodzie Ameryki prowadzą do tego, że krzewy trawiaste zastępują lasy sosnowo-jałcowe po obumieraniu drzew wywołanym suszą. Leśnicy w Minnesocie przewidują, że ekosystemy preriowe rozszerzą się, zastępując lasy, gdy ich region stanie się cieplejszy i bardziej suchy. Zmiany klimatyczne, które zwiększają upały i susze w górach Sierra w Kalifornii, są jednym z powodów, dla których rodzime korniki zaczęły powodować masową śmierć drzew, prowadząc do rozległych pożarów. Giant Sequoia jest bardziej odporna na korniki niż sosny i jodły wymieszane w jej gajach. Ale kiedy te gatunki stają się podpałką, nawet olbrzymy stają się podatne na śmiertelne pożary baldachimów. To właśnie wydarzyło się w Kalifornii w 2020 i 2021 r. — czołowi profesjonaliści i opinia publiczna zastanawiali się: „Czy możemy przenieść nasze lasy na czas, aby je uratować?”
To, że niektóre rodzime drzewa na północnych szerokościach geograficznych już pozostają w tyle w zakresie rozszerzania się zasięgu na północ, było znane w XX wieku i zwiększyło się podczas ocieplenia w XXI wieku. Klasyczna praca naukowca leśnictwa Margaret B. Davis została opublikowana w 1989 roku i zatytułowana „Opóźnienia w odpowiedzi roślinności na ocieplenie cieplarniane”. Doszła do wniosku: „Aby śledzić zmiany klimatyczne w przyszłości, spowodowane efektem cieplarnianym, ich granica zasięgu musiałaby jednak przesunąć się na północ o 100 km na ocieplenie o °C… Wiele gatunków drzew może nie być w stanie wystarczająco szybko się rozproszyć by śledzić klimat, a zioła leśne, które mają mniej wydajne mechanizmy rozsiewania nasion, mogą być zagrożone wyginięciem”.
W artykule z 2020 r. Anantha Prasad i współpracownicy ocenili przydatność siedliskową 25 amerykańskich gatunków drzew i odkryli, że wiele z nich może nie mieć żadnego naturalnego zasięgu w Stanach Zjednoczonych poza Alaską do końca XXI wieku, a drzewa te będą nie będą w stanie samodzielnie wyemigrować na Alaskę.
Definicja
Artykuł przeglądowy z 2016 r. definiuje migrację wspomaganą przez leśnictwo jako „fizyczne dostosowanie naturalnych populacji do klimatu, do którego są przystosowane, poprzez ponowne zalesianie w miejscach, w których przewiduje się, że ich odpowiedni klimat wystąpi w przyszłości, jako opcja aktywnego zarządzania w celu utrzymanie zdrowych ekosystemów drzew w przyszłości.” Artykuł mówi, że pomoc człowieka w pomaganiu drzewom w migracji jest konieczna, ponieważ „geograficzne przesunięcia populacji drzew będą musiały być 10 do 100 razy szybsze niż były w przeszłości lub są obecnie”.
Trzy rodzaje wspomaganej migracji w leśnictwie
Istnieją trzy rodzaje migracji wspomaganej przez leśnictwo, które Natural Resources Canada opisuje w ten sposób:
- Wspomagana migracja populacji: wspomagane przez człowieka przemieszczanie się populacji w obrębie ustalonego zasięgu gatunku.
- Wspomagana ekspansja zasięgu: wspomagane przez człowieka przemieszczanie się gatunków do obszarów tuż poza ich ustalonym zasięgiem, ułatwiające lub naśladujące naturalne zwiększanie zasięgu.
- Wspomagana migracja na duże odległości: wspomagany przez człowieka przemieszczanie się gatunków na obszary daleko poza ich ustalonym zasięgiem (poza obszary dostępne poprzez naturalne rozproszenie).
United States Forest Service wykorzystuje te same trzy rodzaje, ale czasami odnosi się do trzeciego typu, gatunku wspierana migracji . W 2018 r. US Forest Service opublikowała dłuższy dokument dotyczący polityki, w którym wymieniono i zdefiniowano w ten sposób trzy typy:
- Wspomagana migracja populacji (również wspomagana migracja genetyczna lub wspomagany przepływ genów) – przenoszenie źródeł nasion lub populacji do nowych lokalizacji w obrębie historycznego zasięgu gatunków.
- Wspomagana ekspansja zasięgu – przeniesienie źródeł nasion lub populacji z ich obecnego zasięgu do odpowiednich obszarów tuż poza historycznym zasięgiem gatunków, ułatwiając lub naśladując naturalne rozprzestrzenianie się.
- Wspomagana migracja gatunków (również ratowanie gatunków, zarządzana relokacja lub wspomagana migracja na duże odległości) – przenoszenie źródeł nasion lub populacji w miejsce daleko poza historyczny zasięg gatunków, poza miejsca dostępne przez naturalne rozproszenie.
W obszernym raporcie z 2012 r. na temat adaptacji do klimatu w Służbie Leśnej Stanów Zjednoczonych zaproponowano terminologię odróżniającą leśne zastosowania wspomaganej migracji od bardziej kontrowersyjnych praktyk omawianych w biologii konserwatorskiej. Autorzy zaproponowali „migrację wspomaganą przez lasy” dla wysiłków swojej agencji i „migrację wspomaganą ratowaniem” dla specyficznych dla gatunku obaw biologów zajmujących się wyginięciem. W tym samym roku dziewięciu naukowców zajmujących się leśnictwem (z których wszyscy oprócz jednego jest Kanadyjczykami) było współautorami artykułu, w którym również zalecano „migrację wspomaganą przez las” jako preferowaną terminologię pomagającą ich zawodowi uniknąć kontrowersji, które określali jako „migrację wspomaganą przez gatunki”. Od 2021 r. oryginalne nazwy klasyfikacyjne trzech typów są zarówno publiczne, jak i profesjonalne, przy czym leśnicy skupiają się na dwóch najbardziej umiarkowanych formach.
Wczesne stypendium i debata
Badacze biologii konserwatorskiej jako pierwsi opublikowali artykuły na temat zalet i wad stosowania wspomaganej migracji (zwanej również wspomaganą kolonizacją lub zarządzaną relokacją) jako strategii zarządzania w celu zapobiegania wymieraniu roślin i zwierząt. Biolodzy zajmujący się ochroną przyrody opublikowali również argumenty za i przeciw trzem głównym terminom używanym do nazwania tego samego narzędzia zarządzania: wspomagana migracja, wspomagana kolonizacja i zarządzana relokacja.
Specjaliści leśnictwa i uczonych, oczywiście, debatowali plusy i minusy migracji wspomaganej (zwanego także „ułatwionego migracji” Niektórzy leśnicy) w publikacjach naukowych od 2008 roku, kiedy Sally Aitken i wsp. zacytował niektóre wcześniejsze prace na temat paleohistorii drzew leśnych „migrujących” na północ po ustąpieniu lodowców kontynentalnych. Autorzy stwierdzili, że „migracja” była standardowym terminem w paleoekologii dla naturalnych ruchów gatunków drzew w okresach zmian klimatycznych w przeszłości. Było to w przeciwieństwie do wczesnych prac naukowców z biologii konserwatorskiej, którzy podawali motyle i ssaka alpejskiego ( pika amerykańska ) jako główne gatunki budzące niepokój. Biolodzy zajmujący się ochroną przyrody, specjalizujący się w gatunkach zwierząt, sprzeciwiają się terminowi migracji wspomaganej, ponieważ w przeciwieństwie do drzew i innych roślin, niektóre zwierzęta podejmują sezonowe lub roczne migracje. W związku z tym częściej używanymi terminami są wspomagana kolonizacja i, w drugiej kolejności, zarządzana relokacja.
Perspektywa rychłego wdrożenia wspomaganej migracji drzew leśnych wywołała natychmiastowe wzburzenie i kontrowersje w środowisku naukowym. W swojej publikacji z 2011 roku na temat natury tej debaty Isabelle Aubin i jej współpracownicy stwierdzają, że „wspomagana migracja jest proponowana w celu zmniejszenia wpływu zmian klimatycznych wywołanych przez człowieka, bezprecedensowej sytuacji w historii ludzkości, która niesie ze sobą zupełnie nowe środowisko, społeczeństwo i wyzwania etyczne”.
„Placing Forestry in the Assisted Migration Debate”, artykuł z 2012 r. prowadzony przez Johna Pedlara (wraz z siedmioma innymi kanadyjskimi leśnikami jako współautorami oraz jednym Amerykaninem), wyraźnie wyróżnia leśnictwo wspomagane migracją z koncepcji omawianej w biologii konserwatorskiej. Autorzy napisali: „Migracja wspomagana przez leśnictwo może być postrzegana jako przykład szerszej koncepcji migracji wspomaganej przez usługi ekosystemowe , w której gatunki są przemieszczane z głównym celem utrzymania przepływu usług ekosystemowych”. Została poprzedzona w 2011 roku publikacją artykułu o leśnictwie przez czterech badaczy z biura Canadian Forest Service w Ottawie, Ontario, kierowanego przez Catherine Ste-Marie i opisanego jako „artykuł wprowadzający do specjalnego wydania The Forestry Chronicle na temat temat wspomaganej migracji." W tym samym numerze czasopisma trzej badacze z biura Kanadyjskiej Służby Leśnej w Kolumbii Brytyjskiej opublikowali „Ekologiczne implikacje dla wspomaganej migracji w kanadyjskich lasach”, z Richardem S Winderem jako głównym autorem. Oprócz zwykle zwracania uwagi na dominujące gatunki drzew w koronach, autorzy napisali: „ Gatunki roślin podszytowych kojarzące się z gatunkami drzew mogą również mieć znaczący wpływ na produktywność, obieg składników odżywczych i stabilność ekosystemu, a zatem mogą być rozważane dla wspólnej migracji z drzewa, które pomogą w pomyślnym założeniu, gdy poprawią te atrybuty lasu”.
Rozładowanie kontrowersji
Koncentrując się na pospolitych koronach drzew, leśne formy wspomaganej migracji wywołały mniej intensywne debaty niż skupienie się głównie na zwierzętach biologów zajmujących się ochroną przyrody. Zwierzęta mają zdolność poruszania się do woli, a tym samym stwarzają ryzyko szybkiego przemieszczenia się poza lub całkowicie poza miejsca, do których są translokowane. Mobilność zwierząt również komplikuje wyniki monitorowania i może wymagać dodatkowych kosztów obroży radiowych i wykwalifikowanych tropicieli. W szczególności koszty translokacji ssaków mogą wzrosnąć ze względu na standardy minimalizowania cierpienia psychicznego i fizycznego podczas chwytania, transportu i wypuszczania.
W przeciwieństwie do tego, wspomaganą migrację lasów można przeprowadzić niewielkim kosztem, zwłaszcza w połączeniu z istniejącym programem ponownego zalesiania. Zagrożenia są również zmniejszone w leśnictwie, ponieważ jedyna ruchliwość drzew ma miejsce, gdy ich nasiona są uwalniane. Wysokie rośliny drzewiaste mają zwykle długie czasy generacji, więc może minąć kilka dziesięcioleci, zanim przemieszczone nasiona lub sadzonki będą mogły wyprodukować następną generację nasion. Nawet wtedy odległości rozprzestrzeniania się nasion mogą być ograniczone, z wyjątkiem nasion czubatych przenoszonych przez wiatr i małych owoców, takich jak jagody, połykanych w całości przez ptaki i ssaki o dużym zasięgu.
Strategie komunikacyjne również rozładowały kontrowersje. Badacze i zarządcy lasów rozmawiali i pisali o projektach przystosowania się do zmiany klimatu, nie używając terminologii wymyślonej przez biologów zajmujących się ochroną przyrody, których głównym celem jest ogólnie dobro pojedynczych gatunków zwierząt i roślin, które mogą zostać uszkodzone lub utracone w miarę postępujących zmian klimatu.
Do 2014 r. zarządcy leśnictwa w Kanadzie poprawili również swoją komunikację publiczną na wiele sposobów. Nicole Klenk i Brendon Larson poinformowali o wynikach ankiety: „Na podstawie 46 wywiadów z podmiotami politycznymi w Kanadzie nasze wyniki sugerują, że wdrożenie pierwszej wspomaganej polityki migracyjnej w Kanadzie skutecznie uniknęło kontrowersji wokół tego pomysłu w społeczności naukowej poprzez zmianę dyskurs naukowy związany z najlepszymi praktykami gospodarki leśnej.”
Komunikacja zarówno słowna, jak i obrazowa została również udoskonalona w Stanach Zjednoczonych, po części dzięki grupie współpracy założonej w 2010 r. przez US Forest Service. Północny Instytut Stosowanej Nauki o Klimatze (NIACS) skupia się na północno-wschodniej ćwiartce Stanów Zjednoczonych. Oprócz pracowników Służby Leśnej, instytut obejmuje „uniwersytety, organizacje ochrony przyrody i przemysł leśny w celu dostarczania informacji na temat zarządzania lasami w celu przystosowania się do zmian klimatu”.
Na przykład NIACS zgromadził ekspertów ds. leśnictwa zarówno z amerykańskiej służby leśnej, jak i wydziału uniwersyteckiego w północno-wschodnich Stanach Zjednoczonych, którzy w 2014 r. zalecili podejście „ułatwienia dostosowania społeczności poprzez zmiany gatunków”. Swój artykuł zatytułowali „Praktyczne podejście do tłumaczenia zasad adaptacji do zmian klimatu na działania w zakresie gospodarki leśnej”.
NIACS zainicjował kolejną współpracę dziesięciu naukowców z US Forest Service, wraz z personelem i badaczami z dwóch arboretum, kilku hrabstw i czterech uniwersytetów – wszyscy skupili się na oferowaniu wskazówek dotyczących adaptacji do klimatu w regionie skupionym w Chicago, Illinois. Grupa jest współautorem raportu w 2017 roku zatytułowanego „Ocena i synteza podatności lasów miejskich Chicago Wilderness”, który został opublikowany na stronie internetowej US Forest Service. Jedna tabela w tym raporcie (s. 32) zawierała listę 15 gatunków drzew, które pochodzą z bardziej południowych regionów USA, ale które zostały już (lub wkrótce staną się podczas zmiany klimatu) przystosowane do życia w rejonie Chicago.
Perspektywy i działania ludności rdzennej
Termin kolonizacja wspomagana został skrytykowany jako potencjalnie obraźliwy dla rdzennej ludności . W 2018 r. w artykule przeglądowym napisanym przez 43 międzynarodowych współautorów (z których tylko dwóch ma siedzibę w Ameryce Północnej) stwierdzono: „Termin „kolonizacji wspomaganej”, przyjęty w wytycznych Międzynarodowej Unii Ochrony Przyrody (IUCN) dla gatunków wprowadzenie poza znany zakres, aby zapobiec wyginięciu, ma historyczne i kolonialne konotacje ze słowem „kolonizacja”, które może tworzyć bariery dla uczestnictwa. W tym przypadku alternatywnym, kulturowo przemyślanym zwrotem zachęcającym do szerszego włączenia może być „zarządzana relokacja”.
Dla rdzennej ludności w Stanach Zjednoczonych termin „zarządzana relokacja” może być również obraźliwy ze względu na szkody wyrządzone przez indyjską ustawę o relokacji z 1956 roku . Rodzimy botanik Robin Wall Kimmerer użył terminu „pomagać lasom chodzić” zamiast terminów używanych obecnie przez leśników, biologów zajmujących się ochroną przyrody oraz innych badaczy i uczonych. Kimmerer jest założycielką i dyrektorem Centre for Native Peoples and the Environment, którego gospodarzem jest SUNY Syracuse , gdzie pisze: „Zasadność wykorzystywania Tradycyjnej Wiedzy Ekologicznej jako partnera nauk ekologicznych w edukacji i badaniach zyskuje na znaczeniu dzięki naszym wysiłkom. pomyślny rozwój Ośrodka stworzył platformę, z której rozwinęły się wnioski o dotacje, takie jak NSF-IGERT „Spacer po Lasach Pomocy”. Ten projekt jest również wymieniony na stronie „narody plemienne” strony internetowej „Zestawu narzędzi odporności na klimat” rządu USA.
Północny Instytut Stosowanej Nauki o Klimatu ułatwił współpracę w zakresie plemiennego menu adaptacji klimatu dla regionu Wielkich Jezior . Dokument, który powstał, został opublikowany w 2019 roku jako Dibaginjigaadeg Anishinaabe Ezhitwaad: A Tribal Climate Adaptation Menu . Jedynym użytym standardowym terminem był „wspomagana migracja” (użyto go tylko raz). Termin „ gatunek inwazyjny ” został zastąpiony albo nowym terminem „istoty nielokalne”, albo wyrażeniem Ojibwe „Bakaan ingoji ga-ondaadag”, które jest zdefiniowane jako „to, co pochodzi skądinąd i teraz tutaj przebywa ”. 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, czuli, że ważne jest wprowadzenie języka parzystości między istotami ludzkimi i nieludzkimi. Angielska i naukowa terminologia używana w obecnie akceptowanym zarządzaniu gruntami praktyki mają tendencję do zakładania ludzkiej dominacji nad istotami niebędącymi ludźmi. Takie podejście odbiega od sprawiedliwego współistnienia z naszym środowiskiem, co jest zazwyczaj podstawowym zrozumieniem w wielu rdzennych kulturach. Terminy używane w tym dokumencie są próbą uznania sprawczości i suwerenności naszych nieludzkich relacji”.
Od 2021 r. Indianie Odawa z Zatoki Małej Trawersu w północnym Michigan zasadzili gatunki drzew, które występują na bardziej południowych obszarach, w tym orzesznik włosiany , klon srebrny , orzech czarny , dąb bagienny , sasafras i łapa . Noah Jansen, pracownik ochrony przyrody, wyjaśnia: „Nie wiem, który z tych gatunków będzie się rozwijać za 50 czy 100 lat. Zarzucamy więc sieć szeroko i staramy się mieć tam coś, co tworzy siedliska dla dzikiej przyrody, źródła o znaczeniu kulturowym dla członków plemienia i obszarów do polowania i zbierania.
Wieki temu przybycie kolonizatorów wypchnęło rdzenną ludność obu Ameryk z ich ojczyzny lub 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 wykorzystanie ognia w zarządzaniu lokalnymi ekosystemami w celu zapewnienia bezpieczeństwa i zapewnienia obfitości pokarmów roślinnych i zwierzęcych o znaczeniu kulturowym zwróciło uwagę mediów na działania adaptacyjne plemienia Karuk wzdłuż rzeki Klamath w północnej Kalifornii. Ale wspomagana migracja nie jest łatwą do przyjęcia opcją dla ludów tubylczych, ani dla ich wzajemnych relacji z ekosystemami, w które uwikłane są ich kultury.
Wdrożenie wspomaganej migracji w lasach Ameryki Północnej
Zmiany w wytycznych dotyczących transferu nasion
Badania leśne są od dawna prowadzone przez agencje rządowe odpowiedzialne za zarządzanie lasami federalnymi i prowincjonalnymi w Kanadzie ( ziemie koronne ) oraz lasami federalnymi i stanowymi w Stanach Zjednoczonych. Ponieważ zasoby drewna i miazgi są pozyskiwane z obszarów wielokrotnego użytku w lasach publicznych w Ameryce Północnej, ponowne wysiewanie lub sadzenie sadzonek w miejscach, w których pozyskiwano ścinki, jest rutynową praktyką zarządzania od wielu dziesięcioleci. Badania mające na celu poprawę praktyk hodowli lasu obejmowały próby proweniencji drzew, w ramach których różne źródła nasion (lub proweniencje) są sadzone razem w kilku różnych geograficznych miejscach testowych („wspólne ogrody”) w ramach obecnego i, w coraz większym stopniu, potencjalnego zakresu gatunków. Ponieważ dane z prób proweniencji są dostępne dla wielu rozpowszechnionych, cennych komercyjnie gatunków drzew, specjaliści ds. leśnictwa prowadzą już długoterminowe eksperymenty w celu testowania gatunków drzew oraz żywotności i wydajności populacji w lokalizacjach poza rodzimymi zasięgami geograficznymi. Lokalizacje prób proweniencji 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 musieli używać nasion z odległości 300 metrów w dół i 200 metrów pod górę, ale nowa polityka pozwoliła leśnikom pozyskiwać nasiona z odległości do 500 metrów w dół dla większości gatunków, wykorzystując fakt, że populacje w cieplejszych siedliskach mogą być lepiej przystosowany do przyszłego klimatu miejsca renowacji. W Kolumbii Brytyjskiej i kanadyjskich prowincjach Alberta i Ontario trwają badania, w tym badania proweniencyjne, które już są prowadzone . Zmiany te zostały wprowadzone po części dlatego, że kanadyjscy decydenci obawiali się, że jeśli nie określą wytycznych, sektor prywatny będzie kuszony do samodzielnego realizowania nieuregulowanej strategii wspomaganej migracji. W 2022 r. dostosowane do klimatu wytyczne dotyczące transferu nasion dla Kolumbii Brytyjskiej zmienią się z fakultatywnych dla prowincjonalnych projektów ponownego zalesiania na obowiązkowe.
W ramach Służby Leśnej Stanów Zjednoczonych regionalni genetycy zalecili podejście „bez żalu” do rozważenia wspomaganej migracji i transferu nasion jako strategii adaptacji do klimatu. Transfery populacji w celu dopasowania źródeł nasion do przewidywanych przyszłych warunków są zalecane tylko dla gatunków, których doświadczenie lub badania wykazały odpowiednie limity transferu klimatu. Badacze Forest Service wykorzystali również modelowanie komputerowe, aby przedstawić prognozy zmian zasięgu rodzimych gatunków drzew w różnych prognozach zmian klimatu. W sumie 76 gatunków drzew pochodzących z zachodnich Stanów Zjednoczonych ma dostępne online mapy projekcji przesunięcia zasięgu. W sumie 134 gatunki drzew pochodzących ze wschodnich stanów USA mają mapy projekcji zmiany zasięgu dostępne online. Od lat 90. badacze Forest Service publikują również prognozy przesunięcia zasięgu dla północnoamerykańskich gatunków drzew. W stanach zachodnich Gerald E. Rehfeldt wniósł swój wkład w badania gatunkowe dotyczące prognoz przesunięcia zasięgu, a Louis Iverson wraz z innymi kolegami z US Forest Service zrobił to dla stanów wschodnich.
Wspomagana migracja modrzewia zachodniego
W 2010 r. rząd Kolumbii Brytyjskiej wdrożył projekt wspomaganego zwiększania zasięgu dla jednego konkretnego gatunku baldachimu: modrzewia zachodniego . Modrzew mógł być teraz wybrany 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, nie ma problemów z rozwojem w północnej Kolumbii Brytyjskiej, gdzie przewiduje się, że do 2030 r. warunki klimatyczne zrównają się z historycznym zasięgiem zachodniego modrzewia. zatwierdzony przez rząd program wspomaganej migracji na duże odległości dla drzewa baldachimowego w Ameryce Północnej. Modrzew zachodni został wybrany do wspomaganej migracji gatunków ze względu na jego duże znaczenie handlowe i obawę, że zmiany klimatu i pasożyty, takie jak chrząszcz sosnowiec , znacznie zmniejszą jego podaż.
Leśnicy w Stanach Zjednoczonych zainicjowali także „eksperymentalne zabiegi” na zdominowanych przez modrzewie lasów narodowych w Montanie. Jeśli jednak rozwiną się niektóre „scenariusze agresywnego ocieplenia klimatu”, leśnicy będą musieli porzucić wszelkie oczekiwania dotyczące pomocy temu gatunkowi w utrzymaniu obecności na południe od granicy kanadyjskiej.
Wspomagana migracja sosny białokory
Naukowcy zajmujący się leśnictwem z Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej, Sierra McLane i Sally Aitken, byli jednymi z pierwszych naukowców, którzy zaangażowali się w eksperymentalne nasadzenia na duże odległości, aby sprawdzić, jak daleko na północ mogą kiełkować i dalej rosnąć nasiona drzewa pochodzącego z Ameryki Północnej, przed spodziewanym ociepleniem w Ameryka północna. Do studium przypadku wybrali sosnę białą , ponieważ jest to gatunek kluczowy, który już jest zagrożonym gatunkiem w zachodniej Ameryce Północnej. Autorzy wykorzystali modelowanie rozmieszczenia gatunków, aby dowiedzieć się, że gatunek ten prawdopodobnie zostanie wytępiony z większości obecnego zasięgu wraz ze wzrostem temperatury w ciągu najbliższego półwiecza. Te same modele wskazują, że duży obszar w północno-zachodniej Kolumbii Brytyjskiej jest już odpowiedni pod względem klimatycznym dla tego gatunku w obecnych warunkach i tak pozostanie przez cały XXI wiek.
Eksperymentalne nasadzenia w ośmiu miejscach rozpoczęły się w 2007 roku. Dziesięć lat później zebrano wyniki. Ochronna pokrywa śnieżna przez całą zimę, a następnie wiosenne topnienie kończące się w kwietniu lub maju, okazała się znacznie lepszym wskaźnikiem przeżycia i wzrostu sadzonek niż szerokość geograficzna. Rzeczywiście, najwyższymi sadzonkami zmierzonymi w 2017 r. były te na najbardziej wysuniętym na północ miejscu doświadczalnym – 600 km poza obecnym rozmieszczeniem gatunku. Autorzy wyjaśnili, że „migracja polodowcowa była zbyt powolna”, aby ta sosna o dużych nasionach mogła śledzić ocieplenie, nawet w ciągu tysięcy lat poprzedzających tempo i skalę spowodowanych przez człowieka zmian klimatycznych .
Te eksperymentalne nasadzenia mające na celu poznanie granic tolerancji, rozmnażania i rozwoju sosny białej są pierwszymi krokami w kierunku ich wdrożenia. Ale są też wartości i priorytety interesariuszy do rozważenia.
Wspomagana migracja meksykańskiej jodły Oyamel
Monarch Butterfly Biosphere Reserve w środkowym Meksyku zależy od integralności jego wiecznie zielone leśnych drzew służą jako siedliska zimowego dla długodystansowego rocznego Migrator: The Monarch Butterfly . Jodła Oyamel, Abies religiosa jest głównym drzewem. Przetrwanie drzewa na niższych wysokościach na zboczach górskich jest zagrożone częściowo przez zmiany klimatyczne . Na stres klimatyczny wskazuje również słaba rekrutacja siewek nawet na wyższych wzniesieniach lasu, gdzie drzewa nie wykazują silnych wskaźników stresu. Eksperymenty z migracją wspomaganą w górę stoku są w toku, a wyniki sugerują, że „400 metrów w górę w górę (tj. Wspomagana migracja), aby zrekompensować przyszłe cieplejsze klimaty, nie wydaje się mieć żadnego negatywnego wpływu na sadzonki, a potencjalnie zapewnia bliższe dostosowanie do przyszłych klimatów. "
Wspomagana migracja jodły Oyamel jest skomplikowana ze względu na konieczność sadzenia tego odpornego na cienie gatunku pod roślinami matecznymi — zwłaszcza ze względu na ekstremalne promieniowanie słoneczne i duże różnice między temperaturami w dzień i w nocy na dużych wysokościach. W związku z tym, na stanowiskach na zboczach pozbawionych cienia lasu, w pierwszej kolejności należy zakładać rośliny pielęgnacyjne (np. Baccharis confita ).
Ostatnie wydarzenia (2019-obecnie)
Do 2021 r. projekty adaptacji do 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 wysuniętych na południe populacji istniejących gatunków w lesie, wytyczne zarządzania zezwalały również na eksperymenty z sadzeniem gatunków drzew, których zasięgi najbardziej wysunięte na północ były daleko na południe, w szczególności kilku gatunków hikory , sosny pensylwańskiej i kasztanowca amerykańskiego . W 2019 r. niewielki fundusz powierniczy ds. ziemi w północnym Michigan , Leelanau Conservancy, zaczął doradzać właścicielom gruntów, aby sadzili „drzewa, których rodzime lasy kończą się na południe stąd, ale przewiduje się, że dobrze sobie poradzą w naszym regionie”. W Minnesota , The Nature Conservancy jest zaangażowany w podobnym projekcie sadzenia bardziej południowym gatunków drzew, próbując utrzymać całkowicie zalesione North Woods , nawet jako dominujące borealne drzewa spadek zdrowia i liczb.
Wczesną wiosną 2020 r. rozpoczęto wielogrupowy wysiłek przywrócenia 154 akrów wyciętego w 2012 r. lasu daglezji na niskim wzniesieniu na wschód od Seattle w stanie Waszyngton. Projekt Stossel Creek to przede wszystkim próba odtworzenia zlewni przy użyciu rodzimych gatunków drzew, ale obejmuje również eksperymenty z migracją wspomaganą na duże odległości dominującego drzewa koronowego daglezji. Sadzonki daglezji pochodziły ze szkółek położonych kilkaset mil na południe, w Oregonie, a nawet w północnej Kalifornii. Ponieważ w szkółce zabrakło rodzimego zachodniego cedru czerwonego , liderzy projektu postanowili zastąpić blisko spokrewniony gatunek iglasty pochodzący 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 wprowadza zatem element wspomaganej migracji gatunków do tego projektu odnowienia lasu. Przeżycie w pierwszym roku było silne w przypadku sadzonek daglezji i cedru kadzidłowego pochodzących z południa.
Ponieważ roślinożerność jelenia kadzidłowego, a także zachodniego cedru czerwonego, może być bardzo destrukcyjna dla sadzonych sadzonek, projekt Stossel Creek zapewnił, że wszystkie takie nasadzenia zostały otoczone ochronnymi rurkami. Jednak zdjęcie po prawej pokazuje kadzidło cedrowe chronione przed roślinożercą przez sadzenie w płytkim kopcu szczątków zrębowych, wkrótce po selektywnym ścięciu korony daglezji przez właścicieli — którzy mieszkają na tej samej szerokości geograficznej co Stossel Creek, ale na zachód od Seattle, na Wyspie Whidbey . Właściciele lasów zasadzili ponad tysiąc sadzonek w 2019 roku, eksperymentując nie tylko z cedrem kadzidlanym, ale także z cedrem Port Orford (pochodzący z Oregonu), a nawet Giant Sequoia, ponieważ lokalne szkółki hodują teraz te południowe drzewa.
Nieumyślna wspomagana migracja sekwoi z wybrzeża i sekwoi olbrzymiej
Dojrzałe nasadzenia ogrodnicze drzew na północ od ich rodzimego zasięgu są formą już trwającego eksperymentu migracji wspomaganej. 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: „Wydaje się, że podzbiór rodzimych roślin, szczególnie tych o wartościach ozdobnych, mógł już mieć możliwość przesunięcia swojego zasięgu na północ dzięki nieumyślnej pomocy człowieka”. Bellemare sugeruje: „Rodzimy ogrodnictwo roślin daje nam fascynujący wgląd w to, co może się wydarzyć wraz ze zmianą klimatu”.
Najwyższym drzewem na świecie jest sekwoja z wybrzeża ; najbardziej masywnym drzewem jest blisko spokrewniona sekwoja olbrzymia . Oba mają nienakładające się rodzime zasięgi ograniczone do Kalifornii, chociaż wybrzeże sekwoi rozciąga się kilka mil na północ wzdłuż najbardziej wysuniętego na południe wybrzeża Oregonu. Oba gatunki zostały posadzone jako drzewa krajobrazowe na obszarach miejskich setki mil na północ od ich rodzimych zasięgów, jak pokazano na zdjęciach po prawej stronie.
Dokumentacja wideo i analiza próbki nasadzeń ogrodniczych obu gatunków drzew kalifornijskich ujawnia silny wzrost od Portland do Seattle — zasadniczo na północ od ich rodzimych obszarów. Podczas gdy ogrodniczo zasadzona sekwoja przybrzeżna i gigantyczna sekwoja regularnie wytwarzają szyszki w tym północnym regionie, tylko sekwoja przybrzeżna została w pełni znaturalizowana. Świadczą o tym sadzonki i młode drzewka rosnące w pobliżu pierwotnych nasadzeń.
Zmniejszająca się mgła na północnym wybrzeżu Kalifornii jest już znaczna, a jej konsekwencje sprawią, że sekwoje na wybrzeżu będą coraz bardziej „zestresowane suszą w letnim klimacie o zmniejszonej częstotliwości mgły i większym zapotrzebowaniu na parowanie”. Naukowcy zaczęli badać, w jaki sposób zmniejszenie się mgły w wyniku zmiany klimatu sprawi, że siedlisko nie będzie odpowiednie dla sekwoi wybrzeża w południowych częściach ich zasięgu. Nawet na północnych odcinkach obecnego zasięgu zmiany klimatu mogą ograniczyć możliwości zamieszkania, tak że niskie zbocza wzdłuż rzek stałyby się ostatecznym refugiem. Autorzy gościnnego artykułu redakcyjnego w wydaniu Journal of Ecology z 2021 r. opisali sekwoje nadbrzeżne w końcowym oświadczeniu: „Spodziewamy się, że dominujące gatunki drzew zagrożone w ich zasięgu (np. sekwoja przybrzeżna) musiałyby zostać przeniesione na poziomie krajobrazu w celu ochrony ogólnego siedliska , produktywność ekosystemów i powiązane gatunki."
Nagła śmierć niektórych wcześniej zdrowych gigantycznych sekwoi, które pochodzą z zachodniego zbocza pasma górskiego Sierra Nevada , jest skorelowana z rekordową suszą w Kalifornii w latach 2012-2016. Śmierć zaskoczyła naukowców i zarządców parków narodowych w ciągu następnych kilku lat, ponieważ drzewa osłabione suszą padły pod wpływem plagi kornika w ich górnych gałęziach o cienkiej korze. Ponieważ susza zabiła ogromną liczbę pospolitych gatunków sosny i jodeł, które otaczają dyskretne gaje gigantycznych sekwoi, w 2020 r. przez region przetoczył się katastrofalny pożar o katastrofalnej intensywności, Pożar Zamku . Legendarna odporność na ogień nawet najwyższych i najbardziej wytrzymałych sekwoje nie mogły chronić gajów. Szacuje się, że zginęła jedna dziesiąta całej rodzimej populacji gigantycznej sekwoi. Międzyagencyjna koalicja Giant Sequoia Lands Coalition powstała w 2021 r., informując, że „Gigantyczne sekwoje są znane ze swojej odporności na owady i choroby oraz przystosowanego do ognia cyklu życia, jednak susza w latach 2012–2016 wydaje się być punktem zwrotnym dla gigantycznych sekwoi i innych Lasy iglaste w Sierra Nevada."
Leśne rośliny podszytowe
W naturalnych i zdrowych lasach występuje różnorodność rodzimych roślin podszytowych . Ponieważ rośliny podszytowe wymagają zdrowego baldachimu drzew podszytowych , wspomagana migracja roślin podszytowych jest rzadko wspominana w publikacjach leśnych na temat adaptacji do klimatu . Richard Winder i współpracownicy napisali w 2015 r.: „ Gatunki roślin podszytowych kojarzące się z gatunkami drzew mogą również mieć znaczący wpływ na produktywność, obieg składników odżywczych i stabilność ekosystemu, a zatem mogą być rozważane przy współmigracji z drzewami, aby pomóc w pomyślnym założeniu, gdy ulepszyć te atrybuty lasu”.
Wspomagana migracja leśnych roślin podszytowych
Dwa rodzaje, Taxus i Torreya , w obrębie starożytnej rodziny cisów, zwanej Taxaceae , zostały zaproponowane jako ważne elementy podtekstu ze względu na ich wartość w świadczeniu usług ekosystemowych na potrzeby odbudowy lasów i projektów przystosowania się do zmian klimatu w Chinach. Autorzy podsumowują: „Gatunki Taxaceae mogą przyczyniać się do tworzenia strukturalnie złożonych drzewostanów o zwiększonej wartości dla bioróżnorodności i większej stabilności, przyczyniając się tym samym do łagodzenia zmiany klimatu oraz innych ważnych usług ekosystemowych. Co więcej, wykorzystanie rzadkich gatunków Taxaceae do ponownego zalesiania również pomoże w ochronie te rzadkie gatunki w zmieniającej się przyszłości”. Oba rodzaje mają odrębne gatunki pochodzące z zachodnich i wschodnich regionów Ameryki Północnej. Tylko torreya na Florydzie jest jednak krytycznie zagrożona , a grupa obywatelska 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 są 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, ruch wspomagany przez człowieka i uprawa niektórych gatunków doprowadziły do ich przetrwania i ekspansji daleko poza zasięg rodzimy. Trwająca naturalizacja taksonów magnolii poza zasięgiem jest związana ze zmianą klimatu. Botanicy udokumentowali przykłady, w których takie nasadzenia w pełni się znaturalizowały – to znaczy, gdy pobliskie sadzonki i młode drzewka sugerują, że nie tylko wyprodukowano żywotne nasiona, ale także siedlisko i klimat sprzyjały założeniu się i wzrostowi sadzonek. To są przykłady nieumyślnej wspomaganej migracji. Botanik Todd Rounsaville sugeruje: „Istnieje ważna potrzeba badania i raportowania ekologicznych procesów naturalizacji drzew w nowych środowiskach, aby kierować tworzeniem polityki i gospodarką leśną w odniesieniu do zmian klimatu, zmian zasięgu gatunków i wspomaganej migracji”.
Jednym z przykładów jest magnolia południowa , Magnolia grandiflora . To małe, wiecznie zielone drzewo jest powszechnie sadzone jako ozdoba tak daleko na północ, jak Nowa Anglia i Michigan. Drzewo toleruje te regiony, które są daleko na północ od swojego rodzimego zasięgu wzdłuż wybrzeża południowo-wschodniego USA. Nie udokumentowano jednak żadnych przypadków pełnej naturalizacji na tak dużych szerokościach geograficznych. W 2011 roku botanicy udokumentowali naturalizację w pobliżu Chapel Hill w Północnej Karolinie, które znajduje się ponad sto kilometrów dalej i w głębi lądu od swojego najbardziej wysuniętego na północ, rodzimego zasięgu w Północnej Karolinie.
Bigleaf Magnolia , Magnolia macrophylla , inna powszechnie uprawiana 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 kurczenie się w południowej części jej rodzimego zasięgu, William Moorhead i współpracownicy zalecają, aby „dodatkowe miejsca 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 oraz w dolnej dolinie rzeki Hudson.
Umbrella Magnolia , Magnolia tripetala , została udokumentowana jako naturalizowana w kilkunastu miejscach na północ od swojego historycznego zasięgu. Problemy z dyspersją najwyraźniej ograniczyły jego polodowcową ekspansję zasięgu do regionów na południe od najdalszego zasięgu lodu kontynentalnego. Podczas gdy nasadzenia ogrodnicze na północ do Massachusetts już w XVIII wieku wykazywały tolerancję gatunków na ówczesny klimat, dopiero niedawno te stare nasadzenia ogrodnicze zaczęły rozszerzać potomstwo na sąsiednie odpowiednie siedliska – stając się dość gęste nawet w lasach z pełnym baldachimem, według botaników Jesse Bellemare i Claudia Deeg. Piszą: „Wzorzec względnie synchronicznej ucieczki i zadomowienia się tego południowego gatunku drzew w ciągu ostatnich 20-30 lat wydaje się najbardziej zgodny z powiązaniem z niedawnym ociepleniem klimatu w północno-wschodnich Stanach Zjednoczonych”.