Fickor av landskap som är mindre benägna än närliggande områden för störningar som brand och torka kan hålla nyckeln för forskare, naturvårdare och markförvaltare som försöker bevara sårbara arter i ett föränderligt klimat.

Dessa områden, kategoriserad som "störningsflykt, " håller på att bli en samlingspunkt för ekologer som försöker lära sig varför förändringar inte sker lika snabbt i vissa landskap som i andra i närheten.

"I Pacific Northwest, den ikoniska nordfläckiga ugglan förlitar sig på refugia i form av gamla skogar, ", sa Oregon State Universitys skogsekolog Meg Krawchuk. "Dessa skogar är tillflyktsort från tidigare beståndsersättande störningar - det var så de blev gamla - men de håller långsamt på att knapras bort av de senaste höggradiga bränderna."

Känd informellt som "livbåtar" eller "långsamma banor" för biologisk mångfald, refugia har gett upphov till det nya området för refugiavetenskap, som är temat för juninumret av Gränser i ekologi och miljö .

Krawchuk, som bidrog till frågan med en studie av skogsrefugia i en kombinerad brandsammanhang, torka och insektsutbrott, säger forskning visar att vissa platser har inneboende egenskaper – som terräng, vegetation, närhet till vattendrag, och lutning-face riktning - som buffert dem från störningar på ett förutsägbart sätt.

"Forskare och markförvaltare som arbetar tillsammans om refugiavetenskap och implementering kommer att hjälpa till att bevara skogslandskap, och biologisk mångfald, här i Pacific Northwest och runt om i världen som ligger oss varmt om hjärtat, ", sade Krawchuk. "Vissa störningar är viktiga ekosystemprocesser som stöder biologisk mångfald; dock, det finns en ökad oro för erosionen av biologisk mångfald på grund av den ökade frekvensen, svårighetsgrad och/eller typer av skogsstörningar, och hur de överlappar varandra."

Naturliga störningar kan skapa mosaiker över ett landskap som stödjer biologisk mångfald, men störningar utanför det historiska området för frekvens och svårighetsgrad kan orsaka kort- och långtidsskador på ekosystemet.

Nyligen genomförda studier av störningsrefugia i skogsekosystem har främst fokuserat på brand, Krawchuk sa, men det breda utbudet av störningar i skogarna kräver att man utvecklar en bredare förståelse för refugia, särskilt mot bakgrund av klimatförändringarna.

"Med klimatförändringarna, skogsstörningar som en löpeld, torka och insektsutbrott förväntas bli vanligare eller allvarligare, ändra receptet på dessa naturliga störningar som historiskt har bidragit med viktig variation och smak till ekosystemen, " Hon sa.

Studien som leds gemensamt av Krawchuk och College of Forestry-kollegan Garrett Meigs visar hur överlappningen av störningar genererar en mängd komplexa återkopplingar, både positivt och negativt, som påverkar refugias struktur och hur de fungerar.

"Att upptäcka refugia på flera platser och vid olika tidpunkter och förstå vad som ligger bakom deras förekomst, uthållighet och värde för att upprätthålla biologisk mångfald är viktiga gränser inom vetenskap och markförvaltning, ", sa Krawchuk. "Att utveckla ett ramverk för störningsrefugia som känner igen flera typer av skogsstörningar under samma banderoll är ett viktigt steg för forskning och förvaltning av skogsekosystem som förändras när planeten värms upp."

Att tänka i termer av endast två typer av markkategorier – refugia och non-refugia – är frestande men en alltför förenkling som forskare och markförvaltare bör undvika, Hon sa.

"De människor som studerar skogar och sköter dem måste inse att det finns olika typer och kvaliteter av refugia, och variationen kommer bara att växa när klimat- och störningsregimer fortsätter att förändras, ", sa Krawchuk. "Att överväga en bred palett av störningsrefugia tillsammans kommer att vara avgörande för förvaltningsstrategier som skapar och skyddar refugia. Och fortsatt forskning är nödvändig för att fylla i ramverket."

Disturbance refugia spelar en allt viktigare roll i möjligheten för klimatförändringsrefugia att hjälpa till att rädda arter från utrotning, Hon sa.

"Att identifiera flyktiga platser för störningar i flyktiga platser för klimatförändringar skulle leda till en djupare förståelse av refugia, ", sa Krawchuk. "I denna tid av snabba miljöförändringar, störningsflykt i mosaiker av eld, Torka och insektsutbrott kommer att forma mönstren för beständighet för skogens biologiska mångfald och ekosystemfunktioner runt om i världen. Det finns många ikoniska och speciella skogslandskap som konfronteras med ökande störningstryck, inklusive skörd och omställning till jordbruk eller annan användning."

Disturbance refugia vetenskap är brett tillämplig, tillade hon, eftersom många störningsprocesser är globala – inklusive tryck från klimatförändringar. Och idéerna som ligger till grund för flyktingvetenskapen går bortom skog och störningsflykt.

"Vi inser alltmer att refugiavetenskap kan tillhandahålla teori och analys av refugias avgörande roll i social och ekologisk motståndskraft, ", sa Krawchuk. "Till exempel, som resistens mot sjukdomar som kan överföras från djur till människor, pandemier som covid-19, politiskt kaos, våld och markanvändningsfrågor, särskilt i samband med extrema händelser. Refugia är områden av motstånd som bidrar till motståndskraft på systemnivå."