• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Biologi
    Kartor från första världskriget hjälper till att spåra historien om kelpskogar i Pacific Northwest

    Upphovsman:University of Chicago Medical Center

    I början av 1900-talet, det amerikanska jordbruksdepartementet insåg ett problem. USA förlitade sig starkt på gödningsmedel för att odla grödor och stödja sin spirande ekonomi, ändå en avgörande ingrediens för gödningsmedel - kaliumklorid, en blandning av kalium och salter — bröts nästan uteslutande i Tyskland. Tyska gruvor levererade nästan hela världen av kalium, och då USA använde ungefär en femtedel av sin produktion, hälften av den mängd som exporteras från Tyskland.

    "Det är uppenbarligen inte önskvärt att USA ska vara beroende av någon annan nation för dess försörjning av en nödvändighet, " skrev Frank Cameron, en officer "ansvarig för kemikalier, fysiska och gödningsundersökningar" för USDA, i en rapport från 1915.

    Söker sätt att lindra detta beroende, USDA beställde flera undersökningar av en alternativ källa till kaliumklorid:kelpbäddar i Pacific Northwest. Den stora, tålig tång är en naturlig källa till kalium, kväve och salter, och hade använts som gödningsmedel i flera år av indianer och nybyggare. Om kelp kunde skördas och bearbetas i tillräckligt stora mängder, det skulle kunna vara en livskraftig källa till kaliumklorid för att kompensera för tysk import.

    Så, USDA skickade inspektörer – inklusive George Rigg, en ekolog från University of Washington – för att kartlägga kelpbäddarna längs Kaliforniens kust, Oregon, Washington och Alaska. Rigg gav sig ut i en yacht med en 40-hästars motor och kartlade kustlinjen runt Puget Sound 1911-12. Mer än 100 år senare, forskare vid University of Chicago använde dessa kartor för att spåra historiska förändringar i kelpskogarna i Pacific Northwest.

    Som det blev, originalkartorna från kelpundersökningarna hamnade på University of Chicago Library, där Cathy Pfister, Doktorsexamen, professor vid institutionen för ekologi och evolution, upptäckte dem. Hon arbetade med bibliotekets bevarandepersonal för att digitalisera kartorna, och jämförde dem med moderna undersökningar utförda av Washington State Department of Natural Resources under de senaste 26 åren.

    Det de hittade är en relativt sällsynt positiv historia när det gäller ekologiska studier i en tid av accelererande klimatförändringar. Överflödet av de flesta moderna kelpbäddar längs Washingtonkusten har varit konstant under det senaste århundradet trots en havsvattentemperaturökning på 0,72 grader Celsius. De få undantagen är kelpbäddar närmast Puget Sound, Seattle och Tacoma.

    "Kelp är en robust och motståndskraftig struktur. Du kan se att i data, så länge de har tillgång till god vattenkvalitet och vågor sköljer igenom dem, då fortsätter de, sa Pfister.

    Pfister och hennes team studerade också tävlingen bland kelparter i området. Medan kelpbäddarna var ihållande under årtiondena, deras befolkning kan variera kraftigt från år till år. Det finns två dominerande arter - den årliga tjurtången och den fleråriga jättetången - och de fluktuerade på liknande sätt, vilket betyder att om man var riklig under ett givet år, så var den andra. Och goda år, det visar sig, är förknippade med kallare havsvattentemperaturer, en olycklig preferens för kelp eftersom havets temperaturer fortsätter att stiga.

    Att förstå hur förändringar i havet påverkar kelp är viktigt eftersom de är vad som kallas en "grundart, "en avgörande källa till mat och livsmiljö för organismer.

    "Tare är en naturlig egenskap som genererar livsmiljöer för hundratals, förmodligen tusentals fiskarter, ryggradslösa djur och mikrober, " sa Pfister. "De är verkligen en plats för biologisk mångfald längs dessa stränder, så det är viktigt att förstå hur de reagerar på klimatförändringarna."

    UChicagos ekolog Cathy Pfister använder kartor som producerats före första världskriget, som har en helt egen historia, för att följa tillväxten av kelpbäddar i nordvästra Stilla havet under det senaste århundradet. Kredit:Matt Wood, UChicago

    Medan Camerons rapport från 1915 fördjupar sig i kaliumsalternas kemi, kväve och gödselmedel, det är vagt om exakt vad den amerikanska regeringen ville göra med en ny kelpbaserad källa till kaliumklorid. Men med tanke på att världens tillgång på kaliumklorid kom från ett alltmer krigförande tyskt rike strax innan första världskriget bröt ut, man kunde läsa mellan raderna och se till en annan industri som växte upp ungefär samtidigt i Kalifornien. Dessa kläder fokuserade på att skörda kelp och utvinna kemikalier från den, varav en, kaliumnitrat eller salpeter, är en viktig ingrediens i krut.

    I sista hand, Kelp blev aldrig en viktig källa till kaliumklorid för den amerikanska jordbruksindustrin. Efter kriget, att skörda kelp för kväve blev mycket dyrare än en ny kommersiell process som uppfanns av Fritz Haber i Tyskland för att dra kväve från atmosfären. Till förmån för de många arter som är beroende av dem, kelpbäddarna (och de historiska kartorna) finns kvar.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com