Stående mellan nästan enhetliga rader av hemlockträd, vetenskapsmannen Tiara Moore höll i en liten flaska med bevis.

Fylld med smuts och inte större än hennes lilla finger, flaskan innehöll spår av hundratals, kanske till och med tusentals varelser som hade sipprat förbi, kröp förbi eller fladdrade in i detta lilla hörn av Ellsworth Creek Preserve.

De mikroskopiska DNA-fläckarna - från insekter, amöbor och svampar – kan hjälpa till att berätta historien om en skog som försöker växa tillbaka till sin forna kraft.

Dessa skogskriminaltekniker, del av ett snabbt växande område som kallas miljö-DNA, kommer att berätta för forskare vad som bor här, som, i tur och ordning, berättar för skogsförvaltare om det de gör fungerar här.

Jorden där Moore grävde efter DNA var en gång rotad med gamla träd som var vanliga över kustnära nordväst, innan decennier av kalhygge tog bort dem från landet.

Att återställa landskap som dessa hjälper till att ta upp och lagra mer kol, en del av lösningen för att minska effekterna av klimatförändringar.

Naturskyddsföreningen, en ideell organisation som äger cirka 8, 000 hektar vid Ellsworth, hoppas Moores arbete kan hjälpa till i jakten på en långvarig nordvästlig strävan:att återställa sina gamla skogar – rika på biologisk mångfald – och snabbt.

"Detta är några av de mest kolrika systemen på jorden, sa David Rolph, chef för markvård för organisationen i Washington. "Kan vi bygga om?"

Projektet startade 1999, när The Nature Conservancy förseglade en affär på 1,2 miljoner dollar för Teal Slough, en 338-acre egendom med några av sydvästra Washingtons sista kustnära gamla tillväxt.

Över två decennier, den ideella organisationen började forma en ambition:att skydda i sin helhet, den närliggande vattendelaren, som hade "spolats över ganska bra, sa Michael Case, en skogsekolog med den ideella organisationen.

Den ideella organisationen spenderade cirka 20 miljoner dollar på en liten mängd paket från avverkningsföretag. Naturskyddsföreningen äger nu nästan varje bit mark som rinner ut i Ellsworth Creek.

Steelhead öring, coho lax och chum lax simmar i skogens bäckar, enligt en undersökning från 2009. Den hotade och svåra att hitta marmorerade murrelet, en sjöfågel som förlitar sig på kustnära gammal växt för att göra bon, bebor troligen mogna skogar. En tidig septemberdag, älg vandrade på grusvägarna. Björn och coyote scat befruktade underhistorien.

År 2004 Nature Conservancy sammankallade forskare för att planera restaureringsstrategier. Bara några få fläckar av gammal växt kvar i Ellsworth, lämnar ojämna strängar av ungskog, ofta sådd med rader av en enda art. Övergivna avverkningsvägar hotade att ge vika för jordskred.

Forskarna bestämde sig för att experimentera med tre skogsförvaltningsregimer.

Inom områden med aktiv förvaltning, de beslutade att förbättra vägar och kommersiellt tunna skogar med cirka 30 %, lämnar "hopp och luckor, " sa Rolph. Loggare uppmanades att prioritera arternas mångfald, lämnar mindre vanliga cedrar och granar, för granar eller hemlock.

Passiva förvaltningsområden skulle se att vägar tas bort, men ingen gallring. Kontrollområden skulle behandlas på liknande sätt, men vägar skulle finnas kvar.

Naturvårdens teori – uppbackad av år av nordvästskogsvetenskap – var att gallring och efterliknande av naturen skulle skapa en mer komplex, levande skog med en mångfald av arter, mer ljus för träd och mindre konkurrens mellan dem om näringsämnen.

"Alla modellering du gör kommer att visa att du får större träd snabbare med gallring, " Sa Rolph. "Du kan manipulera och påskynda den komplexiteten."

Ju större träd, desto mer kol kan absorberas och lagras, gör gamla skogar till en välsignelse för att mildra klimatförändringarna.

"Det är ett ganska enkelt förhållande. Ungefär hälften av trädets massa är kol, sa Malcolm North, en forskare från U.S. Forest Service som driver ett labb vid University of California i Davis. "När träden blir äldre, de växer faktiskt lika snabbt och snabbare än de brukade. På grund av deras storlek, de packar på kol i mycket snabbare takt än en ung skog."

Om det ordet - snabbt.

En promenad genom Ellsworths återstående gamla växt, där cedrar breden av Smarta bilar tornar upp sig, ger perspektiv.

Ingen tvekan:storleken spelar roll, för kolupptag.

Och i ett snabbt värmande klimat, hastighet spelar roll.

Men vad gör gamla träd så speciella, och värdefulla för att mildra klimatförändringar, är deras förmåga att hålla ut.

Uthållighetens titaner i Ellsworth har klarat ut kanske 800 år av trauman – torka, skadedjur och vindstormar.

Deras kandelaber toppar, som knotiga händer som sträcker sig till himlen, visa var ledande grenar har dött bara för att se en annan uppkomling leda laddningen mot himlen. Salal och huckleberry växter är rotade på grenar flera dussin fot från marken.

Skogen som växer idag måste förberedas för svårigheter senare.

"Det måste vara ett motståndskraftigt landskap. Inte hur det såg ut för 150 år sedan. Det måste vara motståndskraftigt mot klimatförändringar, sa Case.

Yngre träd är mer utsatta för torka och eld, sa North.

"Om du försöker tänka på kol som en finansiell investering, dina skräpobligationer är typ små träd. Du vill verkligen fokusera din investering på guld, Muni obligationer, Den stora, gamla träd, " han sa.

För kol, old-grown är ett säkrare valv.

Det är en skrämmande uppgift för de unga träden i Ellsworth. Deras föregångare tog århundraden att växa. Nu, människor vill sporra dem – större, snabbare och mer motståndskraftig – i en varmare värld. Deras prestanda testas.

Vid University of Washingtons miljögenomiklaboratorium, Tiara Moore, postdoktor vid University of Washington och The Nature Conservancy, höll en pipett till sitt 259:e jordprov från Ellsworth och släppte försiktigt i en lösning.

Moore skulle tillbringa sin morgon med att bryta ner celler och skära bort jord från DNA genom att lägga till en serie kemikalier, upprepade gånger snurra proverna i en centrifug vid 10, 000 gånger tyngdkraften och då och då inkubera dem i ett kylskåp.

Varje prov, som motsvarar ett specifikt träd på tomter som studeras av forskare, började som en rik espressofärg, bleka sedan till en latte nyans innan den blev genomskinlig.

"Nu, det är bara ett gäng DNA-fragment, " sa Moore.

Senare, DNA:t kommer att kopieras och amplifieras i en process som kallas polymeraskedjereaktion. Sedan, den skickas till en genomisk sekvenserare.

Den analysen kommer att identifiera hundratals, om inte tusentals, av varelser som lämnade bitar av sig själva i jorden på ungefär en veckas tid.

Miljö-DNA, en övervakningsteknik som utvecklades för ungefär ett decennium sedan, växer "exponentiellt" i användning, sa Katherine Strickler, en forskare och instruktör vid Washington State University.

Det tillåter forskare att katalogisera hela samhällen, eller "livets rikedom på en given plats, sa Case, skogsekologen.

Moore hopes the data can explain which forest management style best promotes biodiversity. In samples of deeper earth, she's looking for signs of soil health, like the presence of symbiotic fungi, bacteria or microbial DNA.

"With the clear-cuts, there's so much disturbance to the soil community. That can take a while to establish, " Hon sa.

Under tiden, Case is measuring tree width, density and canopy thickness on the test plots, along with other data. The plots were first measured more than a decade ago, so the data will show growth over time. Också, research planes in 2007 and 2017 flew over the property with Lidar technology, which beams laser light at the earth surface to create three-dimensional models.

Combining Case's forestry measurements with the Lidar models will determine how much carbon the forest is storing and could indicate which forest management method produces more biomass.

The researchers expect to finish collecting, processing and analyzing this winter.

No matter how urgent our warming world makes forest restoration projects like this seem, the trees at Ellsworth won't reach their former bulk for several human lifetimes.

Men, with today's science, "we can tap in to see if what we're doing is working, " sa Moore.

©2019 The Seattle Times
Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.