Klimaendringene kommer for Amerikas nasjonalparker

Lisa McKeon husker det øyeblikket det skjedde. Hun spiste en bagel med kremost når hun hørte det: en tordende sprekk, etterfulgt av et sprut. Lyden reverberated av bassenget veggene av sedimentary rock.

McKeon er fysisk forsker ved U.S. Geological Survey's Northern Rocky Mountain Science Center (NOROCK), stasjonert i West Glacier, Montana. Hun tilbringer mye tid på feltet i Glacier National Park. Den ettermiddagen i forrige måned var hun klokka og picnic med sin 13 år gamle datter på de glatte steinene 50 meter fra kysten av Upper Grinnell Lake, en smeltevann ved Grinnellbreen. "Jeg ønsket å ta henne med til et sted jeg har gått siden jeg var hennes alder," sier McKeon.

McKeon går ut til Grinnell et par ganger i året, og noen ting ser aldri ut til å forandre seg. Det er alltid kaldt der nok, slik at når vinden pisker av isen og bærer lukten av vått smuss, må hun trekke på hvert lag av klær hun fyller i ryggen, uansett årstid. Isen, innebygd med små småstein og biter av stein, popper alltid underfødt når hun nærmer seg måling av Grinnells marginer. Breen seg selv er alltid høy. Mens disse isgigantene kan se statiske, er aktive isbreer alltid på farten. De knirker og stønner; inne, vannbaner gjennom rivuletter og tunneler. Disse kan være så dype i isen at de virker usynlige - likevel kan du høre rushing.

Men i all sin tid rundt isbreer hadde McKeon aldri hørt en lyd som dette. Likevel, "Jeg visste nøyaktig hva som skjedde," sier hun. Breen var kalvende.

Hun så ikke frakturen, men da hun hørte den uunngåelige, umiskjennelige lyden, vendte McKeon blikket mot vannet. "Du kunne ikke se noen bølger over toppen, men [vannstanden] begynte å stige," sier hun. "Icebergs sloshing frem og tilbake."

Grinnellbreen, 1910. Morton Elrod Foto / K. Ross Toole Arkiv, Mansfield Library / University of Montana
Grinnellbreen, 2017. Lisa McKeon, USGS / Public Domain

Isbreer kalve-det er en del av deres naturlige livssyklus, men i en oppvarmingsverden skjer det oftere. I juli ble et enormt isberg skilt fra en isbre nær Grønlands vestkyst og bobbed over til Innaarsuit. Innbyggerne evakuerte den lille fiskerlandsbyen, ettersom mer enn 10 millioner tonn is veltet bare offshore. Behermet var en harbinger. "Som ting fortsetter å varme opp, vil mer is komme ut og flyte rundt," fortalte Joshua Willis, en gletsjolog fra NASAs Jet Propulsion Lab De En fra New York på den tiden.

I tillegg til den fallende isen, taper isbreer også masse for å smelte. Det skjer allerede på Grinnell. I et bilde fra 1938 er isbreen så stor og rikelig marmorert at det er lett å savne personen som står på toppen av det. (Det første hintet er to små, mørke sko mot den store hvite bredden.) I 2016 var det ingenting igjen til toppmøtet - hvor figuren sto, isen hadde gitt vei til vann.

Det er det andre som nå forblir det samme hos Grinnell, år etter årstap. Klimaendringene kommer for isbreer og nasjonalparkene som helhet. Det kommer fort. Vi kan ikke beskytte alle disse beskyttede områdene fra fremtiden vi har gitt dem. Så da hva? Hva er Glacier National Park uten sin berømte is?

Det er lett å savne figuren som står oppe på Grinnellbreen på dette 1938-fotografiet. T. J. Hileman, Glacier National Park Arkiv / Offentlig domene

De ikoniske landskapene i Amerikas nasjonalparker okkuperer sterke steder i den kulturelle fantasien - og de kan gjøre for imponerende demonstrasjoner av klimaendringene. Det er ikke bare fordi parkene er så kjent, men også fordi de, i forhold til resten av landet, blir rammet spesielt hardt.

Det er drivkraften til et nytt papir fra forskere ved University of California, Berkeley og University of Wisconsin-Madison. I tidsskriftet Miljøforskningsbrev, Forfatterne rapporterer resultatene av den første undersøkelsen som måler både historiske temperaturer og nedbør på alle 417 steder i systemparkene, slagmarkene, monumentene og mer, sammen med prognoser for fremtidige endringer under ulike utslippsprognoser. Forskerne fant at mellom 1895 og 2010 har landet i parkene varmet til dobbelt så mye som resten av landet. I mellomtiden har nedbør i parkene redusert med 12 prosent, i motsetning til 3 prosent gjennomsnittet over resten av USA.

En viss forskjell mellom parkene og resten av landet er ikke helt overraskende, fordi så mye av parkområdets totale areal er baldest eksponert, ved høye høyder eller nordlige klaser, hvor oppvarming skjer mest dramatisk. (Sixty-three prosent av det totale nasjonalparksområdet er i Alaska, 19 prosent ligger over Polarsirkelen.) Når snø smelter, blir landskapet det en gang blanketed, mister sine reflekterende egenskaper og absorberer mer varme. Selv om mønsteret var forutsigbart, var "størrelsen på forskjellen ikke forventet," sier lederforfatter Patrick Gonzalez, en skogsøkolog ved Berkeley.

I årene mellom 1950 og 2010 oppvarmet Denali National Park and Preserve i Alaska mest av alt. Forfatterne rapporterer at Denali temperaturer har økt med 4,3 ° C de siste årtier, noe som tverrliggjøres med National Park Service egen måling på 4 ° C.

Glacial retrett er synlig i denne bildeserie Muldrow-breen i Alaska's Denali National Park and Preserve. Stephen R. Capps (1925), R.D. Karpilo ​​(2004) / Public Domain

Forfatterne prosjektet som bremser klimagassutslippene kan pute fremtidige slag. "Klippemisjoner kan lagre parker fra den mest ekstreme varmen," sier Gonzalez, men under et reduksjonsscenario laget modellerte, ville mer enn halvparten av det totale nasjonalparksområdet fortsatt oppleve oppvarming over 2 ° C, grensen som er pålagt av Paris-avtalen (hvorav USA snart ikke lenger kan være fest).

Kutting av utslipp er en begrensende taktikk - til slutt billigere og mer grei, sier Gonzalez enn å rydde opp et rot når det er gjort. På lokalt nivå er parker kippe inn på utslipp av utslipp: Joshua Tree, i Mojave-ørkenen, doblet ned på energieffektive lys og klimaanlegg, og forbyder biler fra tomgang. Taket på Alcatraz er nå dekket med solcellepaneler, som kompenserer diesel som trengs for å kjøre øyas generatorer, samt utslipp fra båter som drar besøkende, forsyninger og avfall.

Utover dette må parkene også tilpasses. De burde bli "forvaltet for mulige fremtidige forhold, i stedet for å holde dem som vignetter som fortiden," sier Gonzalez, som en gang var den rådende ledelsesmessigheten. "Nå," legger han til, "brannledere bruker et estimat av hva skogene så ut før europeisk bosetting, og [er] hovedsakelig prøver å få skogen til å se som det gjorde lenge siden." Virkningene av klimaendringer, han legger til, har allerede gjort dette umulig. "Vi kan ikke gå tilbake."

Tilpasninger varierer etter økosystem, men kan omfatte bygningskorridorer for å hjelpe arter med å flytte nordover eller oppoverbakke eller til og med, under visse omstendigheter, manuelt flytte planter og dyr hvis de ikke kan gjøre det selv raskt nok, sier John (Jack) Williams, en studie medforfatter og geograf ved Senter for klimatforskning ved University of Wisconsin-Madison. "Den andre store tingen du kan gjøre er å bevare mikrohabitater eller mikroklimater-lommer med gunstige klima som kan lokalt bidra til å bevare arten," sier Williams. Dette kan inkludere planting flere trær for å holde en elv, og fisken i den, skyggefull og kul.

Hotter temperaturer i California kan gjøre livet vanskelig for unge Joshua trær. Samir S. Patel

Cameron Barrows, en forskningsøkolog ved University of California, Riverside's Center for Conservation Biology, har brukt år på å søke etter disse refugiaene i Joshua Tree National Park, for eksempel. Der bekymrer han seg om at temperaturen snart vil stige høyere enn unge trær som gir parken navnet sitt kan klare. I en modell spådde Barrows og en kollega at en økning på 3 ° C ville krympe artenes rekkevidde med 90 prosent. Barrows ser etter steder i parken der Joshua-trær har klart å vokse og produsere levedyktige treplanter, selv i tørkeårene.

Feil er, Barrows har funnet ut at disse områdene også er gunstige for invasive gress. Og når lynet slår, går disse gressene opp som tinder og sprer ild fra tre til tre. Å få disse gressene ut av veien er nøkkelen til å tillate "refugia å opptre som en refugia og beskytte denne arten," sier Barrows. Han har foreslått en rekke ideer, blant annet å rekruttere en sulten geit for å slå på invasivene, utplassere et gresespesifikt herbicid, og bygge brannbaner til hule i blazes. "Å gjøre ingenting er ikke et alternativ, så vidt jeg er opptatt av," sier Barrows.

Heroiske inngrep til side, det kan allerede være for sent for isbreer.

Boulderbreenes ishule, fotografert i 1932, er nå borte. George Grant, Glacier National Park / Public Domain

Sommeren 1997 gikk en ranger ved navn Jerry DeSanto inn på USGS-feltkontoret med et forfengende par bilder av Boulder Glacier.

I den eldre av disse bildene, tatt i 1932, er landskapet takket være snø og is. En gabende, frossen hule dverger de fire figurene som står ved munnen. Da DeSanto gikk på å fotografere stedet igjen, fant han et helt annet sted fra et lignende utsiktspunkt. Fra hvor han sto, var isen forsvunnet.

Da Jerry DeSanto fotograferte stedet for den tidligere ishulen i 1988, var det knapt spor av det. Jerry DeSanto / Universitetet i Montana Arkiv

Luftmålinger kvantifiserte endringen; Breenes samlede område hadde krympet med rundt 78 prosent siden 1966. Snart var forskere, inkludert McKeon, graver opp andre gamle fotografier i arkivet og deretter trekking rundt parken, snapping samtidige bilder på samme steder.

Å måle forskjellen mellom fortid og nåtid har vært målet for et lignende fotograferingsprosjekt på Denali. Denne ble lansert i 2005, da parken mottok en hundrevis av bilder fra Fred Dean, en tidligere professor i dyrelivbiologi ved University of Alaska Fairbanks, som hadde tatt pliktkrevende kommentarer på 1970-tallet, mens han kartlegger regionen. Staffers begynte trawling arkiver for andre historiske bilder. Andre geologer har siden delt sine egne, og parkpersonalet fanget samtidskunst til fots, fra vinduer eller opp i helikoptre. "Mange gjentatte bilder av isbreer i Denali avslører et konsistent tema," skriver prosjektpersonalet: "Krymping og retrett av isis og permanente snøfelt."

Glacier National Parks Shephard Glacier, 1913. Public Domain
I 2005 passer Shephard Glacier ikke lenger til definisjonen for en synlig isbreen. Blase Reardon, USGS / Public Domain

Hittil har ansatte som jobber med NOROCKs gjenta fotoprosjekt gjenopprettet mer enn 80 scener på rundt 20 isbreer. "Vi har fått til alle de enkle, i utgangspunktet," sier McKeon. Grinnell, som er tilgjengelig via stier, faller inn i denne kategorien. Men i denne regionen er ingenting noen gang lett.

Tidlige fotografer annoterte sjelden sine bilder som Dean hadde, så det kan være vanskelig å gjenopprette banene deres, selv med hjelp av Google Earth og nøye oppmerksomhet til horisonten og gjenkjennelige funksjoner som steinblokker. McKeon kan ikke komme inn i feltet til midten av august, da sesongens snø er forsvunnet, utsetter den mer varige fryse under den. Men det er også sesongen når de bryr seg om porsjoner av parken, og de kan også stymie fotograferingsprosjektet ved å skjule utsikt med røyk og gjøre deler av parken uoppnåelig. Å gå rundt en brann kan strekke en tre-dagers reise til fem.

Utbetalingen er imidlertid en stadig voksende serie av før og etter bilder. "Du legger disse to bildene sammen, du trenger ikke noen ord, sier McKeon," noen kan tolke hva som skjedde. "Og det er ikke vanskelig å forestille seg den enda blekere fremtiden, hvor isbladen blir gradvis tynnere og tynnere. , til de forsvinner helt.

Terminalen til Boulder Glacier, fotografert i 1913. USGS / Public Domain

I 1850-tallet var landet av Glacier National Park hjem for 150 av de store isflomene som senere ville gi parken sitt navn. Ved mange estimater, i ikke-spesielt fjern fremtid, vil det være ingen.

Det skjer ikke på en gang. En tiår gammel modell spådde ut at de alle ville være borte innen 2030, men nå som forskere vet mer om isbreksadferd, sier McKeon, bildet er mer komplisert. Noen vil gå tidlig, andre vil nøle, holdes kule av vind eller skygge. Det vil ikke være en eneste masseutryddelse, sier McKeon, men slutten er nær. "Alle isbreene smelter, og trenden er veldig åpenbar," sier hun. Det er et spørsmål om flere tiår, ikke århundrer.

Det er ingen god måte å utvide et isbre liv. Når klimaendringene kommer for mindre mål - si, kan en naturarv for naturvitenskapelige steder noen ganger ta skritt for å redde dem, kanskje ved å pleie planter for å holde jord på plass og buffere et område mot en stormbølge. Reduksjon av utslippene er bra, men har diffuse, forsinkede fordeler. Umiddelbare stopphull har så langt produsert bare ujevne resultater. I årevis har en gruppe i de sveitsiske alper swaddled Rhône-breen i en slags reflekterende talsmann i et forsøk på å stoppe smelten. Men det er ikke en fix-en glaciologer fortalt Agence France-Presse at Rhône trekker seg tilbake med så mange som fem centimeter på en myk dag.

Steven Mather, da direktør for National Park Service, fotograferte på Piatt Path nær dagens Grinnell Glacier Overlook, 1920. NPS Archives / Public Domain

Selv om de ikke var eksplisitt ment å gjøre det, kan NOROCK-bildene ende opp med å bli alt som er igjen for å holde isbreaktene i live. Noen av dem ble tatt med i en reiseutstilling, og med hjelp av National Park Service tolkningspersonell samle McKeons team disse bildene inn i et klasserom. McKeon har sendt et koffert av bildene helt til Pennsylvania, Delaware og Michigan, og ned til Florida og California. Sikkert, noen av Sun Belt-barna som studerer bildene, har aldri sett snø på nært hold. Da disse elevene har barn av seg selv, kan det ikke være noen gammel is igjen i isbreen å se.

Selv når isbreene er borte, vil de forlate spøkelser. I tusenvis av år har de skåret ut daler, cirques og kjeder av innsjøer over Montana landskapet, og etterlot moren full av steinblokker, småstein og silt plukket opp og deponert underveis. Deres fingeravtrykk er over alt, rett i landet selv.

Og så, selv uten navnevennligheten, vil "Glacier Park fortsatt være her, og det vil fortsatt være et flott sted å besøke", sier McKeon. "En isbre-mindre isbreen er fortsatt verdt å krysse av listen."