Skogsekosystem är vana vid förändringar. Långt innan människor började ingripa, störningar som brand, vindstormar och sjukdomar krossade delar av landskapet, döda trädstrån och ge utrymme för återväxt av skogen.

Historiskt sett växter och djur har anpassat sig till mönster av naturlig störning. I dag, skogsförhållandena begränsas till stor del av avverkningspraxis och bevarandestrategier för hotade arter, men forskare inser mer fullt ut de ekologiska och gemenskapliga fördelarna med att låta en skog bete sig i mer naturliga mönster som uppstår över tid och över landskap.

Forskare vid University of Washington och State Department of Natural Resources har för avsikt att testa en hanteringsmetod som efterliknar naturliga störningsmönster och processer över en stor del av den olympiska halvön, ett område som är känt för att ha mest nederbörd i de lägre 48 delstaterna, höga trädväxthastigheter och gamla skogar, en del kvarstår idag.

De släppte nyligen sitt förslag till experimentet som kommer att jämföra olika typer, intensiteter och mönster av störningar och återväxt - i form av skörd, plantera och hantera konkurrerande vegetation - inom 16 vattendrag på västra olympiska halvön. Det blir det största, mest ambitiösa studie i Washington med denna experimentella metod.

Projektet kommer också att titta på hur skogsförvaltningen verkligen kan upprätthålla landsbygdssamhällen som är beroende av skogen. Detta tillvägagångssätt för att överväga samhällets välbefinnande i resurshantering växer kraftigt, och experimentet kommer att försöka uppnå en balans mellan att försörja både människor och det ekosystem de är en del av.

"Detta är så centralt för hela förvaltningen av den olympiska halvön just nu, "sa Bernard Bormann, chef för UW:s olympiska naturresurscenter nära Forks, Washington, och en av huvudförfattarna till studieförslaget.

Hela replikerade experimentet kommer att äga rum inom den olympiska experimentella statsskogen, 270, 000 tunnland statliga marker markerade i början av 1990 -talet med avsikt att studera hur man kan integrera intäktsproduktion från timmerskördar med ekologiska värden som bevarande av livsmiljöer. Cirka 8 procent av den experimentella skogen kommer att ingå i den nya studien. Sexton vattendelar på upp till 2, 500 tunnland vardera kommer att användas som experimentella enheter - verkligen som mikrokosmos av hela skogen.

Var och en av de experimentella vattendelarna inkluderar ett strömnät med fisk samt potentiellt instabila sluttningar och block av yngre och äldre skog. Genom att välja ekologiskt liknande vattendrag kan forskare jämföra behandlingseffekter och skilja dem från naturlig variation.

Den olympiska experimentella statsskogen har unika fördelar med att genomföra denna typ av studier. Först, den stora landbasen möjliggör experiment på landskapsnivå. Den aktivt förvaltade, arbetande skog låter forskare testa olika avverkningstekniker som en del av DNR:s befintliga träförsäljningsprogram. Till sist, statsskogens kärnmål med lärande och adaptiv förvaltning gör att de vetenskapliga fynden enkelt kan tillämpas för att förbättra hur landet förvaltas.

DNR har ett förtroendemässigt ansvar att förvalta statens skogsmark för att ge intäkter från timmerskördar för förtroendemottagare som län, universitet och K-12 skolor. Byrån har också åtagit sig att tillhandahålla livsmiljöer för skyddade arter som den nordliga fläckiga ugglan, den marmorerade murrellen och laxen. Dessutom, DNR ger jobb och andra lokalsamhällsfördelar. Genomförandet av studien genom byråns virkesförsäljningsprogram förväntas inte påverka dessa åtaganden negativt.

Byrån försöker redan balansera dessa mål genom ett tillvägagångssätt som kallas integrerad förvaltning. Detta nya experiment kommer att utvärdera detta tillvägagångssätt såväl som andra alternativ för att se i vilken utsträckning både ekologiska och samhällsnyttor kan integreras. Att definiera hållbar förvaltning mer allmänt för att inkludera människor som en del av ekosystemet är nytt för den här skogen och som ett resultat, forskare hoppas att projektet får ett brett stöd.

"Vi förväntar oss att vi med detta projekt kommer att minska ett antal osäkerheter i förvaltningen och svara på frågor om att balansera de två huvudmålen med intäktsproduktion och bevarande av livsmiljöer, "sa Teodora Minkova, forsknings- och övervakningschef för den olympiska experimentella statsskogen och medförfattare till förslaget.

Experimentet kommer att testa fyra olika intensiteter och rumsliga mönster för skogsbruk som försöker uppnå fördelaktiga resultat för skogen och omgivande samhällen. Det mest ambitiösa spåret, kallas det "accelererade tillvägagångssättet, "introducerar innovativa sätt att skörda träd i skogen, samtidigt som det främjar ett produktivt ekosystem för fisk och andra djur.

Till exempel, mer intensiv skogsförtunning kommer att kombineras med tekniker för att förbättra trädens förmåga att motstå stark vind. Detta gör det möjligt att utvinna timmer utan att öka risken för vindskador på de återstående träden. En annan idé är att varva röda alträd med barrträd, lämnar de vintergröna träden för att bli gamla och höga, samtidigt som man skördar snabbväxande al oftare.

Att introducera fler lövträarter som al i de barrträdominerade halvöskogarna kan också gynna lax och andra djur, Bormann förklarade. Träväxter och träd släpper massor av löv, grenar och blomdelar i bäckar, som utgör huvudbränslet för näringskedjan som ger näring åt ung lax innan de ger sig ut på havet. Älg och andra däggdjur livnär sig också på alar och andra buskar som förökar sig när barrträd i en skog reduceras.

"Vi tror att vi kan förbättra mångfalden i skogen såväl som matförsörjningen, och vi vill testa om vissa förvaltningsstrategier kan producera större ung lax, Sa Bormann.

Experimentet tar också hänsyn till logistik och mekanik relaterad till timmeravverkning och kommer att testa innovativa metoder för att minska kostnader och miljöpåverkan. Ofta måste förstörda skogsvägar repareras för att kunna transportera stockar - kostar uppskattningsvis $ 100, 000 per mil - och ett föreslaget alternativ kan spara pengar genom att lägga trämattor ovanpå grusvägarna som en tillfällig, återanvändbar körbar yta.

Ett annat innovativt alternativ är att distribuera skandinaviska kabelsystem från vägar till effektivare tunna täta skogsfläckar.

Studieplanen kommer att gå igenom vetenskaplig granskning i sommar och forskarna hoppas kunna påbörja den första tioåriga etappen av sitt experiment 2018. Resultaten kommer att komma in strax efteråt, särskilt de ekonomiska och operativa genomförbarhetsjämförelserna, Sa Minkova.

"DNR har för avsikt att använda undersökningsresultaten bredare i alla delstatsländer i Washington och vi förväntar oss att den nya informationen kommer att vara användbar för andra markförvaltare i Stillahavsområdet, " Hon sa.