Prairies täckte en gång ett enormt område i Nordamerika, men idag har de reducerats till en liten bråkdel av detta historiska område. Tänk dig ett område i storleken på Texas, den näst största staten, krymper under årtionden till ett område som är stort som Massachusetts, den sjätte minsta staten.

Prairie gräsmarker ger många fördelar, som att lagra kol i jord, tillhandahålla livsmiljöer för vilda djur och skydda landet från erosion. Statliga myndigheter, bevarandeorganisationer och husägare arbetar med att återställa inhemska prärieekosystem i många delar av centrala USA, men det är en skrämmande utmaning. Ofta hamnar nyplanterade restaureringsplatser med ogräs.

Jag är en ekolog och har arbetat med andra forskare i ett decennium för att hitta de mest effektiva sätten att återställa prärier i mellanvästra USA. Vårt senaste fynd pekar på en anledning till att planterade prärier kan misslyckas, en som få hade funderat på tidigare:vädret under året de planteras.

Återställa ekosystem för att lösa miljöproblem

Ekologisk restaurering förbättrar hälsan hos ekosystem som har försämrats - t.ex. återförande av vatten till dränerade våtmarker eller omplantering av starkt avverkade skogar. Det är en viktig strategi för att hantera många av världens mest angelägna miljöutmaningar.

Forskning visar att reparation av skadade ekosystem ger kritisk livsmiljö för växter och djur. Det bromsar klimatförändringens effekter genom att minska koldioxidhalten i atmosfären. Det förbättrar grödans pollinering, förhindrar jordförlust och håller gödselmedel ur vattendrag. Av alla dessa skäl, FN förklarade nyligen 2021-2030 som decenniet för ekosystemåterställning.

Men dessa projekt kan ge mycket inkonsekventa resultat, även på liknande webbplatser där liknande tekniker har använts. Forskare börjar förstå att restaureringens framgång beror på flera faktorer, men varför vissa projekt lyckas och andra misslyckas är i stort sett fortfarande ett mysterium. Vi vill förutsäga utfall så att byråer kan rikta knappa medel till platser där arbetet sannolikt kommer att lyckas.

Decimerade prärier

Före europeisk uppgörelse, prärier var det mest expansiva ekosystemet i Nordamerika, som täcker stora delar av Mellanvästern och slätterna. I dag, dock, de flesta av dem har i stor utsträckning konverterats till jordbruksmark, tack vare deras bördiga jord. Prairie -gräsmarker är nästan utdöda öster om Mississippifloden.

Som ett resultat, ett stort antal växt- och djurarter som en gång trivdes i dessa regioner har lite livsmiljö kvar. Vissa, som Poweshiek Skipperling fjärilar och prärie kantade orkidéer, riskerar att utrotas nu.

Genom att sprida frön från prärieväxter på gamla jordbruksmarker, markförvaltare kan återställa dessa ekosystem. När nya gräsmarker växer, chefer gör regelbundet föreskrivna bränder och tar bort ogräs med herbicider för att främja prärieväxterna. I tid, insekter och fåglar kommer att återvända till restaurerade prärier från närliggande områden.

Jag har besökt hundratals restaurerade prärier. Slående, inga två har varit likadana. Vissa är rika samhällen av prärieväxter, medan andra är packade med ogräs - det vill säga icke -prärieväxtarter. Denna variation kan vara irriterande för markförvaltare som försöker återställa prärier på särskilda sätt, för vissa arter.

I tidigare studier har kollegor och jag har identifierat ett antal faktorer som förklarar varför inga två prärier är lika. De inkluderar specifik jordtyp, antalet växtarter som sprids som frö för att initiera restaurering och frekvensen av föreskrivna bränder. Dessa resultat visar att även om restaureringsresultaten varierar, åtminstone gör de det av skäl som antingen är lätt kända eller under markförvaltares kontroll. Men vår nya forskning tyder på att så inte alltid är fallet.

Regniga planteringsår orsakar problem

Markförvaltare erkänner allmänt att väder för planteringsår kan påverka en restaurering, men fram till nu, få forskare hade testat denna idé. Restaureringar planterade under regniga år borde bli mer framgångsrika, vilket betyder att de kommer att stödja en större mångfald och överflöd av de inhemska växterna som vi utsäde på marken. Men det är svårt att testa denna hypotes eftersom det kräver många studieplatser, planteras under olika väderförhållanden.

Vårt team arbetade på 83 restaurerade prärier i Illinois, Indiana och Michigan som hade planterats två till 19 år tidigare. Vi registrerade vilka växtarter som bodde inom varje plats, och bestämde sedan väderförhållandena som påverkade varje prärie under året det planterades.

Våra resultat var överraskande. Vi förväntade oss att regniga år skulle främja framgångsrika restaureringar, men i stället producerade de prärier med mer rikligt och varierat ogräs. Dessa effekter var jämförbara med eller större än påverkan av andra viktiga faktorer som markförhållanden, tiden sedan den senaste föreskrivna branden och projektets ålder.

Ogräs var rikligare i prärier som hade återställts under regniga år så mycket som 19 år tidigare. Dessa platser hade också relativt färre inhemska prärieväxtarter.

Varför skulle torrplanteringsår i slutändan leda till en mer framgångsrik restaurering än våta år, även om inhemska prärieväxter presterar bättre med mer vatten, som vi visade i en tidigare studie? Tyvärr, ogräs reagerar superbra på vatten. Vi misstänker att detta förklarar varför de fick dominans och dämpade prärieväxter under våta planteringsår.

Jobbar runt vädret

Våra resultat visar att markförvaltare måste skydda sig mot skadliga väderförhållanden under planteringsåret-en utmaning som sannolikt kommer att bli allt viktigare i framtiden. Klimatförändringarna ökar vårens nederbörd i Mellanvästern, vilket särskilt kan gynna ogräs.

För att hantera ogräsbördan under våta planteringsår, chefer kan klippa ofta, upprepa fröspridning under ett senare år eller till och med undvika plantering under förväntade år med hög nederbörd. Människor kan inte styra vädret, men att förstå hur väder påverkar restaurering kan hjälpa chefer att maximera projektens chanser att lyckas.

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