Efter en särskilt lång vecka med datorbaserat arbete med min doktorsexamen, allt jag ville var att vandra någonstans spännande med ett rikt djurliv. En vän gjorde mig upprörd - jag var då baserad vid Newcastle University, och just denna vän var inte sugen på Storbritanniens vildmark, dess hedmarker och kala berg, jämfört med de stora skogsområdena och tropiska skogarna som lättare kan hittas utomlands.

Lyckligtvis, Jag räknar mig själv bland många som charmas av de böljande ljungarna och fårbetade högland, vars färger förändras vackert med årstiderna. Men min vän hade en poäng - det är något väldigt annorlunda med många av Storbritanniens nationalparker jämfört med dem som finns i stora delar av världen:de brittiska höglandet är knappast den naturliga vildmark som många uppfattar.

Dessa livsmiljöer i höglandet är faktiskt långt ifrån vad de skulle ha varit om de förblev opåverkade av mänsklig aktivitet. Särskilt, betande av boskap har utförts i århundraden. I det långa loppet, detta hindrar nya träd från att etablera sig, och i sin tur minskar djupet av jordlager, försvåra förutsättningarna för ny växtlighet. Istället för skogsmarkerna som en gång skulle ha täckt stora delar av höglandet, Storbritannien kännetecknas till stor del av böljande kullar med öppet gräs och hedar.

Regeringens politik har länge varit att de här böljande kullarna ska se ut i stort sett som de gör nu. Men framtiden för de brittiska höglanden är osäker. Förordningar och regeringens politik påverkar markförvaltningen starkt, och den biologiska mångfalden som är förknippad med det. Faktiskt, den förvaltning som krävs för att behålla brittiska höglandskap som de är nu - förvaltning som i stor utsträckning involverar bete av får - är endast möjlig genom stora subventioner. Och på grund av Brexit, detta kan förändras. En ny jordbrukspolitik kommer snart att ersätta den ofta kritiserade gemensamma jordbrukspolitiken.

Hur detta kommer att se ut är fortfarande oklart. Det finns en rad konkurrerande intressen i höglandet. Vissa vill återskapa stora delar av landet, medan andra vill intensifiera jordbruket, skogsbruk och andra kommersiella intressen. Återvinnarna utnyttjar det ökade intresset för att återställa naturligt skogsmark på grund av dess potential i koldioxidupptag, ökad biologisk mångfald och återinförande av utdöda arter som vargar och lodjur, medan vissa bönder hävdar att detta kommer att vara dåligt för ekonomin. Storbritannien står vid ett vägskäl, och intressen skiljer sig snabbt åt.

Vilken väg som än väl tas kommer naturligtvis att påverka de unika sammansättningarna av högländska växter och djur, varav många är internationellt viktiga. Men fjällfåglar och biologisk mångfald har under lång tid minskat. Huruvida återuppvärmning är svaret på detta eller inte har länge diskuterats:vissa hävdar att vi måste sluta beta djur för att låta den naturliga livsmiljön återhämta sig, medan andra hävdar att vissa arter, som curlews, förlita sig på sådana betesmetoder för sin överlevnad.

Men vår nya forskning, publicerad i British Ecological Society's Journal of Applied Ecology , ger vår kunskap det första experimentella beviset, att stoppa djurbetet kan öka antalet häckande fågelarter på hög sikt, inklusive fåglar av hög bevarandevikt, såsom orrhöna och gök. Det här är intressant, eftersom det ofta hävdas att övergivande av mark kan leda till lägre biologisk mångfald och att betesdjur är avgörande för att bevara det.

Vår forskning visar att beroende på hur upplandet hanteras, det kommer att finnas fågel "vinnare" och "förlorare", men totalt sett när fåren gått har antalet fågelarter som återvänder ökat.

Ett subventionerat landskap

Innan vi går in på själva forskningen, Det är viktigt att överväga historien om brittisk markförvaltning i höglandet. Verkligen "naturliga" livsmiljöer i Storbritannien är få och relativt små. Lövskog, och i mindre utsträckning barrskogar, brukade täcka de flesta brittiska höglanden under trädlinjen. Till exempel, endast cirka 1% av de inhemska tallskogarna som en gång täckte 1,5 miljoner hektar (15, 000km²) i de skotska högländerna finns kvar idag.

Dessa skogar gav hem för karismatiska arter som tallmår, röd ekorre och fiskgjuse, tillsammans med nu utdöda arter som lodjur och björnar. Men århundraden av jordbruk har format det mesta av höglandskapet till det det är idag:ett övervägande kalt landskap som domineras av hedmarker, grova gräsmarker, torvmarker och annan låg vegetation.

Dessa marginalområden tenderar att ha låg ekonomisk lönsamhet för dem som odlar marken. Och så en rad andra aktiviteter, såsom ripeskytte och kommersiellt skogsbruk, finns för att öka inkomsterna på landsbygden.

Trots deras låga lönsamhet, dock, många betade områden anses representera jordbruk med "högt naturvärde". Detta verkar paradoxalt, men betyder i grunden att de anses vara viktiga som livsmiljöer för skyddade arter som gynnas av öppna höglandskap. En sådan art är den ikoniska curlew.

Eftersom jordbruket är tufft i höglandet och det är en kamp att göra vinst, markägare får, och förlitar sig ofta på, bidrag för att underhålla sina gårdar. Formen på dessa subventioner har förändrats över tiden, i linje med den nuvarande uppfattningen om lämplig markförvaltning för livsmedelsproduktion. Just nu, omfattningen av dessa subventioner baseras på gårdens storlek, men de kräver också att bonden håller marken i ett bra jordbruksstat. Detta lämnar lite utrymme för buskar eller träd, utom längs fältkanterna, särskilt i England där det inte finns något ekonomiskt stöd för jordbruksskogsbruk (där träd är integrerade i jordbruksmark).

Men dessa subventioner kommer snart inte längre att tilldelas genom EU - och därför är det dags att ompröva vilken typ av markförvaltning som bör stödjas. Det verkar vettigt att överväga att införa ekonomiskt stöd för andra typer av markförvaltning, som skogsplantering, naturlig förnyelse eller vildblomma ängar. Sådana livsmiljöer har andra fördelar för allmänheten och naturvården.

Det är inte bara jordbruk och estetik som står på spel här. Utmaningar som klimatförändringar och luftföroreningar bör också informera om hur ekonomiskt stöd för lämplig markförvaltning hanteras. Till exempel, översvämningar förutspås bli vanligare när klimatet blir varmare. Skogsplantering kan bidra till att minska översvämningar, rötterna kanaliserar vatten ner genom jorden istället för att låta det rinna av marken. Återupprättande av skogsmarker kan också förbättra luftkvaliteten:bladen absorberar skadliga gaser som svaveldioxid och kvävedioxid.

Men återuppvärmning, eller någon form av omstrukturering av markförvaltning, kan bli dyrt. Det måste därför baseras på de bästa vetenskapliga bevisen, helst från väldesignade experimentella forskningsstudier. I kontrollerade experimentella studier har orsaken till eventuella effekter kan lättare bestämmas, i motsats till observationsstudier, som riskerar att vara partisk av andra, förvirrande, faktorer. Men på grund av kostnaden och komplexiteten att underhålla dem, långsiktigt, experimentellt manipulerade markanvändningsstudier är sällsynta, och med den den nödvändiga bevisbasen för långsiktiga ledningsbeslut.

Experimentell bete

Jag har haft turen att få vara med om ett sådant långsiktigt experiment. Glen Finglas -experimentet, hanteras av James Hutton Institute, inrättades 2002 i Skottlands Loch Lomond och Trossachs National Park. Experimentet undersöker de långsiktiga ekologiska effekterna av olika intensitetsnivåer för boskapsbete på växter, leddjur (insekter och spindlar), fåglar och däggdjur. Dessa betenivåer återspeglar den konventionella strömmingsgraden i regionen vid experimentets början (cirka tre tackor per ha), bete med låg intensitet vid en tredjedel av den konventionella besättningshastigheten (endast med får eller både får och nötkreatur), eller inget bete alls.

Experimentet har sex replikat av fyra betesbehandlingar och täcker cirka 0,75 km² mark, med 12km fäktning. Det här kanske inte verkar stort, men i experimentella termer, det är. Enligt Robin Pakeman, en forskare vid James Hutton Institute som hanterar projektet, experimentet utgör "en oöverträffad resurs för att förstå hur betet påverkar en hel rad organismer".

Sedan starten har Glen Finglas -experimentet har visat att betesintensiteten påverkar växter och mängden insekter och spindlar. Den högsta mängden växter, insekter och spindlar hittades i de obearbetade områdena. Detta var inte så förvånande eftersom betande boskap tar bort vegetation, vilket resulterar i minskade livsmiljöförhållanden för insekter och spindlar totalt sett (även om vissa arter tjänar på bete).

Det har också gjorts studier om kollagring, stora mängder och rävaktivitet inom experimentet. Dessa har visat högre kollagring och högre rävaktivitet i de obetalda områdena.

Under tiden, forskningen om fåglar inom detta experiment har, från början, fokuserat på ängspipiter. Dessa små, bruna fåglar är "högsparvarna i höglandet", men går ofta obemärkt förbi. Men de är den vanligaste fjällfågeln och en viktig del av livsmedelsbanor i höglandet, bildar nyckelbyte för rovfåglar som hönsharrar och en gemensam värd för gökar. Experimentet har gett unika insikter om ekologin hos denna fascinerande lilla fågel, och en mycket tydligare förståelse för hur det påverkas av bete.

På bara de första två till tre åren, det blev klart att ängspipiter kan påverkas av betesintensiteten. Min doktorsexamen handledare, Darren Evans, fann att uppfödningstätheten och äggstorleken båda påverkades positivt av blandade nötkreatur och fårbetande med låg intensitet. Men det fanns inga skillnader i hur många ängpipungar som producerades och flydde mellan betesbehandlingarna, åtminstone inte i den mycket tidiga fasen av experimentet.

Jag ville testa om dessa resultat förändrades på längre sikt. Tillsammans med kollegor från Newcastle University, British Trust for Ornithology, James Hutton Institute och University of Aberdeen, vi tittade på om 12 års kontinuerlig experimentell beteshantering hade påverkat avelspipernas avelsframgång.

Vi antog att bete med låg intensitet, jämfört med hög intensitet eller inget bete, var mest fördelaktig för pipitavelsproduktivitet. Vi fann att de betade områdena med låg intensitet verkligen verkade vara bättre för ängspipiter, men effekterna var inte tillräckligt tydliga för att vara statistiskt signifikanta. Och det tycktes finnas potentiellt viktigare faktorer, såsom predation, påverkar deras avelsresultat.

Men även om vi inte inledningsvis bestämde oss för att testa det, vi hittade andra, mer betydande, effekter på det bredare fågelsamhället.

Oväntade fynd

När experimentet startade, det fanns nästan inga andra fågelarter än ängspipiter i och runt behandlingsområdena, därav fokus på dem. Men 2015, medan jag letar efter ängspipar, vi stötte på några andra vackra bon i områden med låg intensitet betade. Dessa bon hade färgglada blå ägg eller ägg som tycktes ha målats med mörkbrun akvarellfärg. Dessa visade sig vara stenhattar och vassägg, två fågelarter som inte tidigare setts i försöket.

Senare, vi såg att de hade lyckats flyga:föräldrarna skulle ringa dem för att varna för mänskliga inkräktare. Om vi ​​inte kom för nära, de nyblivna unga skulle nyfiket knuffa huvudet upp genom växtligheten. Vid detta skede av experimentet - 12 år senare - hade vegetationen faktiskt blivit ganska tät och hög i de betade och några av de betade områdena med låg intensitet.

Vi upptäckte också flera orrhon, främst i de obearbetade områdena. De flesta av dem var redan kläckta, men en hade en hona som tappert satt på sina ägg varje gång vi besökte detta område tills de kläcktes.

En annan stor upptäckt var när vi hittade ett ängspipbo med ett ägg som verkade konstigt stort i jämförelse med resten av kopplingen. Vi var verkligen glada över att inse att den hade besökts av en gök som hade lagt ett ägg där, vilket inte hade hänt under de första åren av boövervakning i experimentet. Detta ägg hade ett brunt prickigt mönster som fascinerande liknade ängspipeggen. (Så spännande som allt kan tyckas, boetsökning bör endast utföras med tillstånd. Jag hade också ett fågelringstillstånd som täcker min forskningsverksamhet).

Tack för alla dessa möten, Vi bestämde oss för att testa hur de olika betesbehandlingarna påverkade häckfåglarnas artrikedom. Under de två första åren, vi fann att det i princip inte var någon skillnad. Men ytterligare ett decennium på och det fanns helt klart fler fågelarter i de obetalda områdena jämfört med de andra försöksplanerna.

En skrämmande debatt

Det var inte bara fågelartrikedom som behövde tid för att reagera på förändringen av beteshanteringen. Även om växtstrukturen reagerade tidigt, det var inte förrän 2017—14 år sedan försöket började - som en effekt på växtartens rikedom kunde upptäckas. I detta fall, variationen av arter var större i de intensivt betade områdena, förmodligen för att boskapet hindrar snabbväxande växter från att dominera. Om detta skulle förbli detsamma under ytterligare ett decennium är långt ifrån klart.

De obearbetade områdena i vår studie, under tiden, visade fler buskar och växande växter efter lite mer än ett decennium. Det fanns också fläckar av lövträd, som inte fanns där när experimentet startade.

Återuppbyggnad är en så krånglig debatt på grund av svårigheten att få fasta vetenskapliga bevis för att fatta beslut. Det tar mycket lång tid - mycket längre tid än våra politiska cykler, de flesta forskningsstudier, kanske till och med en livstid - för att avgöra vad de ultimata effekterna av storskalig markförvaltning på miljön är. I vårt experiment, förändringarna har gått väldigt långsamt. Pakeman förklarade för mig att detta delvis förväntas i kalla och infertila livsmiljöer, men en annan anledning till långsamma svar är att växtsamhällen existerar i en slags "mosaik", med varje gemenskap som har olika preferenser för betarna. Han fortsatte:"Den långa beteshistorien har inneburit att de högst föredragna samhällena visar lite respons på betesborttagning eftersom de har förlorat arter som kan svara på denna förändring."

Det finns ingen ledningspraxis som skapar den perfekta miljön. Vissa fågelarter (skylark och snipa) hittades bara i betade områden. Andra arter var rikligare i de obetalda områdena. Det finns ingen storlek som passar alla.

Men mycket mer hänsyn och ansträngning måste ägnas åt obevakad mark och dess potential för att öka den biologiska mångfalden. Det finns inget enda svar på vad som är det bästa alternativet, men vårt experiment indikerar att en mosaik av olika betesarter och buskar eller skogar skulle vara mer lämplig om målet är att öka den biologiska mångfalden, kolupptag och livsmiljöer för hotade arter.

Experimentet visade också att förändring av förvaltningen inte hade några effekter på växtdiversitet och fågelartrikedom de första åren. Men detta är kanske bara början på omvandlingen. Ytterligare ett decennium utan bete kan resultera i ännu högre, eller lägre, artrikedom. Detta visar hur viktigt det är att ha tålamod när det gäller effekterna av markförvaltning på växter och vilda djur.

Använda befintliga bevis

Våra resultat ger några experimentella bevis för debatten kring fåruppfödning kontra återuppbyggnad. Förhoppningsvis, beslut kring nya policyer och subventionssystem kommer att baseras på sådana bevis. I takt med att ny politik bildas, det kommer oundvikligen alltid att finnas vinnare och förlorare, både bland människor och vilda djur, enligt vilka naturtyper som får mer stöd.

Den biologiska mångfalden är otroligt viktig. Det skapar ett mer motståndskraftigt ekosystem som tål yttre påfrestningar som orsakas av både människor och natur. Det håller också befolkningen av pollinatorer starka. Just nu, den kanske mest aktuella och brådskande orsaken är att det kan vara avgörande för att skydda oss från framtida pandemier. Ett bredare utbud av arter förhindrar onaturliga expansioner av enstaka arter, som kan sprida sina sjukdomar till människor.

Men att bevara den biologiska mångfalden är bara en del av långsiktiga miljömål. Andra processer, såsom ökat översvämningsskydd och koldioxidlagring, som båda kan uppnås genom mer vegetation, kan snart bli mer utbredd.

Det finns därför flera biologiska processer som pekar mot allmänhetens vinst genom att öka arealen på obearbetad mark. Över Europa, mark överges på grund av låg lönsamhet i jordbruket. Det finns förutsägelser att mängden övergiven mark i Europa kommer att öka med 11% (motsvarande 200, 000 km² eller 20 miljoner ha) år 2030. Detta rapporteras ofta negativt, men det behöver inte vara det. Problemet som de flesta ser med övergivande eller återuppbyggnad av mark är minskad matproduktivitet, som måste öka för att mata en växande mänsklig befolkning.

Men som Richard Bunting vid välgörenhetsorganisationen Rewilding Britain förklarade för mig, en minskning av livsmedelsproduktionen kan undvikas, samtidigt som de områden som är föremål för omvärmning ökar till 10, 000km² (en miljon hektar) i slutet av seklet:"Vi arbetar för återuppbyggnad av en relativt liten andel av Storbritanniens mer marginella mark. En miljon hektar kan låta som mycket, men det finns 1,8 miljoner hektar [18, 000km²] rådjur som förföljer och 1,3 miljoner hektar [13, 000km²] ripeheder i Storbritannien. Bara i England, det finns 270, 000 hektar [2, 700 km²] golfbanor. "

Eftersom bönder och andra markägare i höglandet kan vara emot tanken på ombyggnad, Jag frågade honom också hur detta skulle fungera i praktiken. Han berättade att han tror att jordbruk och återuppbyggnad kan fungera bra tillsammans, men han hade några varningar:"Vi behöver samtal om nya tillvägagångssätt för hur jordbruket bedrivs och hur mark används. En viktig punkt här är att för bönder, engagera sig med ombildning bör alltid handla om val, när vi söker en balans mellan människor och resten av naturen där var och en kan trivas. "

Det finns många sätt att återskapa. Woodland Trust har lyckats återställa gamla skogar och plantera nya träd genom att skydda dem från stora växtätare som rådjur och boskap. En annan metod är att låta "naturen ha sin väg" utan att ingripa alls. Detta har varit framgångsrikt för att återställa naturliga livsmiljöer, inklusive skog, som Knepp -egendomen i West Sussex, som Isabella Tree har gjort känt i sin bok Wilding.

Efter 19 år utan konventionell hantering, Knepp -gården är nu värd för ett stort utbud av vilda djur, inklusive alla fem inhemska uggla arter, den sällsynta lila kejsarfjärilen och turtelduvor. Stora växtätare, inklusive både boskap och rådjur, beta området på en fri-roaming-nivå. Dessa djur ersätter de stora naturliga växtätarna som aurochs, klokt och vildsvin som skulle ha betat området för tusentals år sedan.

Så det finns utrymme för diskussion om vilka miljömässiga och ekonomiska fördelar det kan ha med olika ombyggnader, eller restaurering av skogsmark, och där de passar bäst.

Det första man ska göra, Jag tror, är att diversifiera de typer av markförvaltning som regeringen förespråkar genom subventioner. Naturliga livsmiljöer kan ökas genom mer ekonomiska fördelar för markägare för att lämna mark utan uppsikt, samtidigt som det förbättrar allmänhetens intresse för att besöka skogar och därmed stödet för bevarande av vilda livsmiljöer.

Under tiden, långsiktig forskning om förändringar i markanvändning skulle ge oss en bättre bevisbas för framtida beslut. Men detta måste gå hand i hand med välbehövliga seriösa utvärderingar av landsbygdssamhällets långsiktiga inkomstmöjligheter under alternativa förvaltningsscenarier, som alltid kommer att vara en hörnsten i markanvändningspolitiken.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.