Wendy Leuenberger, en före detta doktorand vid SUNY-ESF, mäter isansamling efter en simulerad isstorm vid Hubbard Brook Experimental Forest, NH. Kredit:Joe Klementovitch
Ekologen Lindsey Rustad skulpterar isskogar. Hon är ingen skulptör till yrket, men i hennes senaste ekologiexperiment, hennes team sprutade vatten över en del av skogen under den kallaste delen av natten. Inom timmar, vattnet frös till grenarna, simulerar en isstorm.
Rustad, en forskare med USDA Forest Service, är oroad över bevis som tyder på att klimatförändringar kommer att medföra svåra isstormar oftare. Rustad vill veta hur detta kommer att påverka skogens hälsa.
"Jag är en mästerlig skogsmanipulator, men detta experiment, utan tvekan, var det svåraste, säger Rustad.
Rustad har manipulerat skog i decennier, testa effekterna av klimatförändringar i en kontrollerad miljö. Hon har försurat skogar och skapat andra kemiska störningar för att mäta hur motståndskraftiga skogar ska förändras. Men även om forskare har studerat effekterna av skogsbränder och surt regn, ingen har tittat noga på effekterna av isstormar.
"Om du bor på en plats som Maine eller New Hampshire, du ser dessa evenemang nästan varje år, säger Rustad. Och vart femte till tionde år har vi stora.
Isstormar kan orsaka förödelse på samhällen. Frusna lemmar, dras ner av isens tyngd, kan lossna och falla på bilar, hem, och kraftledningar. Men forskare är inte säkra på hur isstormar påverkar skogens hälsa på lång sikt.
En isstormstekniker hjälper till med nattisning under ett isstormsexperiment i Hubbard Brook Experimental Forest, NH. Kredit:Joe Klementovitch
"Det är inte lätt att studera isstormar eftersom de är svåra att förutsäga, " förklarar Rustad. "Vi ville inte bli stormjagare, så vi bestämde oss för att göra vår egen."
Rustad samarbetade med forskare från hela New England och genomförde experimentet den 8, 000 tunnland USDA Forest Service Hubbard Brook Experimental Forest i Vita bergen i New Hampshire. De använde brandslangar för att pumpa vatten från en närliggande bäck och sprutade vatten på olika delar av skogen. Varje sektion var lika stor som en basketplan.
Teamet sprutade olika mängder vatten för att skapa en lätt isbildning (kvartstum), en betydande isbildning (halv tum) och en extrem isbildning (tre-fjärde tum).
Teamet kommer att jämföra de frusna skogarna med närliggande, ostört skogsområde. De kommer att jämföra skogshälsoindikatorer:markens näringsämnescykel, skogens återväxt, och vilda djur. Forskningen kommer att gå med i ett decennier långt projekt om hur en svår isstorm 1998 påverkade nordöstra USA och Kanada.
Forskningsprojektet avslutas nästa år, men Rustad har några gissningar om resultatet. Hon säger att en lätt isläggning kan vara bra för skogen. En lätt isstorm, med en kvarts-tums isbeläggning, kan gallra ut grenar och ge plats för ny tillväxt.
Nattisning under ett isstormsexperiment i Hubbard Brook Experimental Forest, NH. Kredit:Lindsey Rustad.
"Träd har en viss mängd lagrat kol, " säger hon. "Med en glasyr, de har tillräckligt med reserver för att återhämta sig och återhämta sig."
Men rygg mot rygg allvarliga isbildningshändelser kan vara förödande för en skogs kolreserver. Klimatförändringsforskare förutspår att ishändelser kommer att öka i frekvens.
Fortfarande, Rustad är hoppfull om skog, och vetenskapens förmåga att påverka politiken.
"Våra skogar är oerhört motståndskraftiga, ", hävdar Rustad. "Jag växte upp under surt regns dagar. Så forskare inledde ett par decennier av uttömmande forskning och vi antog Clean Air Act, och minskade svavelutsläppen med 80 %."
Teamet som studerar isstormar är tvärvetenskapligt. En grupp kommer att använda data för att förbättra en klimatförutsägelsemodell genom att införliva extrema ishändelser. En annan grupp ska studera markegenskaper och andra skogshälsoindikatorer. Teamet inkluderade också input från allmännyttan, rekreation, och säkerhetsgrupper. Rustad hoppas också att forskningen ska vara användbar för att ta fram nya sätt att varna allmänheten för extrema händelser.