上り坂の戦い| 科学| スミソニアン - 記事、科学、私たちの惑星

東アンデスの頂上、ペルーのクスコからの未舗装の道路を約8時間ドライブすると、地球上で最も多様な森林の1つの広大な景色が広がります。嵐の雲がピンク色の夕方の空に沸騰し、霧が山footを越えて進みます。雨と霧が山を湿気で満たし、驚くほど生命に満ちています。

ノースカロライナ州のウェイクフォレスト大学の生物学者であるマイルズシルマンは、ペルーの雲霧林を紹介するためにこの尾根に私を連れてきました。アマゾン川流域から上昇する湿気から生まれた雲は多種多様な木を支えており、それは、シダ、コケ、アナナス、および樹皮のむき出しの根に根を置くのに苦労している蘭を支えています。これらの着生植物（「エピ」は「上に」を意味し、「植物」は「植物」を意味する）に加えて、湿った腐植土、植物の厚い下層、雲への浸漬が雲霧林を他のタイプと区別します。

シルマンと他の科学者は、手遅れになる前に、アンデスの雲霧林の植物と動物の生活をカタログ化し、理解しようとしています。周辺の土地で石油と天然ガスを発見した石油会社は、科学者がいくつかの植物集団に損害を与えていると言う道路とパイプラインを切断しています。また、地元の農家や牧場主が雲霧林を伐採して事業を拡大し、fireを収穫しています。

最も重要なのは、ここの雲霧林が気候変動の脅威にさらされていることです。世界の他の地域では、過去1世紀の気温の上昇により在来種が地理的な極に追いやられたり、季節的な成長や移動が変化したりしています。たとえば、北米では、アオムシクイやその他の鳴き鳥の範囲が北に移動しています。ツバメや他の鳥は、春よりも以前よりも早く移動しています。そして、植物はより早く咲きます。しかし、雲霧林は気候変動の影響を特に受けやすい可能性があります。

Conservation Internationalの生物学者Lee Hannahによると、保護グループが特別な保護に値すると言う世界の25の生物多様性のホットスポットのうち、熱帯アンデスがはるかに豊富です。この地域には、リストの次の場所である中央メキシコとパナマ運河の間の森林として、ほぼ2倍の植物種と4倍の固有植物があります。

アンデスの植物の多くは、「靴ひも分布」を持っています。つまり、それらが発根し、成長し、繁殖できる領域は、水平方向に数百マイルにわたって広がりますが、垂直方向には数百フィートしかありません。シルマン氏は、「私は多くの異なる種の標高範囲を上り坂に立って岩を投げることができた」と言います。これらの植物の好みの高さ-したがって、鳥や他の動物に餌を与え、花を授粉し、種子を散布する高度-主に温度によって決まります。そして、アンデスが地球温暖化によって熱くなると、これらの植物は自然の家から追い出される可能性があります。

6人の生物学者と1人のフィールドアシスタントと一緒にクラウドフォレストに向かいます。往復約75マイルをハイキングし、13, 000フィートに近づくパスで標高9, 000フィートの増減を計画しています。初日は、ヤベロ川西から、地球上で最大の熱帯雨林保護区の1つであるペルーのマヌー国立公園の無名の山の頂上に登ります。私たちの目標は、マヌの中心にある小さな谷であるカランガです。ハイキングの最初のペースは深く息をしているので、これに遅れずについていくことができるのだろうか。

アンデス山脈は、南アメリカの太平洋岸に沿った高い平行な尾根で構成されています。北では、これらの稜線は両側で湿っていますが、ペルーでは、西部の斜面は乾燥しており、東部の斜面は霧と雲で飽和しています。クスコからトレイルヘッドまでのドライブでは、急な段々畑がモザイクのようにこれらの高い山の側面を覆っていました。稜線間の峡谷では、森林は主に松とユーカリであり、両方とも導入された種です。インカが自然の植生の大部分を除去する前でさえ戻る農民。ハイキングを行うアマゾン盆地の隣の稜線に着いたときにのみ、在来種が支配し始めます。

日没の直前に、木の線の上にあるマヌー公園前postに到着します。朝はオートミールでいっぱいになり、山の反対側から降ります。シルマンは、下の木に向かって足を踏み入れると、本来よりもはるかに山の下にいると指摘します。 5, 000年以上にわたって、人々はこの最も高い植生層からfireを集め、農耕と放牧のために土地をきれいにしました。 600〜500年前に文明が栄えたインカは、段々畑農業の達人でした。現在、この国立公園では樹木を燃やしたり収穫したりすることは禁止されていますが、これらの孤立した斜面での施行は困難です。「私たちは森の中を歩いているべきです」とシルマンは言います。

トレイルは森と雲に降ります。場所では、霧のために目の前の道がほとんど見えません。すべてが滴ります。標高6, 000フィートでは、森林は雨から最大20フィートの水分を得ることができます。雲からの水はさらに5〜20フィートを追加することがあります。木の枝を覆うコケ、シダ、アナナス、ランは、雲から水分を取り除いて保持し、巨大なスポンジとして機能します。同時に、木は根を直接枝から着生植物に伸ばし、水分と栄養素を盗みます。森は、根、木、着生植物の巨大なねじれたもつれであり、シルマンは「ものの上にあるもの」と呼んでいます。植物間の水交換相互作用はすべて、湿地の源流への下り坂であるため、水分の流れを遅くしますアマゾン。

科学者は、このタイプの森林を、栄養素の乏しい基質の上にある栄養豊富な経済と説明しています。土壌は酸性で、寒く、浸水しています。「ルートになるのは悪い場所です」とシルマンは言います。その結果、彼は、ほとんどの樹木が1年に1ミリメートル未満の胴回りで、ほぼ10セントの厚さであることに気付きました。その遅い成長率は、急速に変化する気候条件に対応するクラウドフォレストの能力にとっては前兆ではありません、とシルマンは言います。

私たちは水浸しの道をたどります。ある時点で、深いミズゴケで覆われた広い沼地に開きます。シルマンは新しい植物を探して迂回しますが、突然足が陥没穴に消えます。彼はそれを引き出し、より堅固な地面に戻ります。私はトレイルに留まります。生物学者は、頻繁に双眼鏡を出し、飛び回る鳥を垣間見ます。雲霧林は非常に密集しているため、ほとんどの野生生物の遭遇は短時間です。それでも、科学者たちは、山のタネ、葉のグリーナー、スピネータイル、およびアントピッタを見つけます。鳥が少なくなると、鳥の数も増えます。熱帯のアンデスには、1, 724種の鳥が生息しています。これは、カナダと米国を合わせた数の2倍以上です。

ウェイクフォレストの林冠生物学者であるジョシュラップは、私たちのグループの向こう見ずな存在の1人です。彼はパチンコを使用して、高い手足で釣り糸に取り付けられた小さなリードウェイトを撃ちます。彼は釣り糸を使って強い紐を引っ張り、強い紐を使って登山ロープを引っ張ります。彼は、高さ120フィートの木の枝にロープを固定し、ヘルメットをかぶってロープを締めます。「そこには、温帯の森で得られるよりもはるかに多様性、多層、多様な構造があります」と彼は言います。「この多様性はすべて着生植物の驚くべき生息地になります。大きなタンクアナナスが複数の黄色い花で赤い株を撃ち、ピンクの蘭の大きなクラスターがあります。雲のレベルが上がると着生植物は気候変動の影響を特に受けやすくなります。

クスコ大学の生物学者であるウィリアム・ファーファンは、彼の親指ほど大きくない小さなランを私にもたらします。「それを見てください」と彼は笑った。「彼女は美しいのではないですか？」実際、小さな紫、黄色、象牙の花がまぶしいです。クスコ大学の別の生物学者カリーナガルシアは、巨大な野生のブライダルブーケのように地面にたどり着く花の束で、彼女の才能を集めていることを実証します。私たちの遠征でのペルー人は、森林から最も希少で最もエレガントな宝物を奪うために互いに競います。これまでのところ、彼女は先です。

標本の収集は少し時代遅れに聞こえるかもしれませんが、これらの雲霧林の古代史を研究しているフロリダ工科大学の古生態学者Mark Bushは、科学者がまだここに住んでいるものを突き止めようとしていると言います。

仕事は週を通して続きます。生物学者は、成長率を測定し、標本を収集し、気候変動に応じて森林の変化を監視するために後で訪れるプロットを杭打ちするために、木にバンドを付けます。訪問者がいないわけではありません。毛むくじゃらのサルの群れがキャノピーを揺り動かし、かろうじて体重を支えることができないと思われる手足にぶら下がり、割れ目を飛び越えます。ある朝、Silmanは天蓋にある一対の巻きつきのヤマアラシを発見しました。彼は、この地域のジャガーよりも見つけるのが難しいと言います。

ここの多くの動物は、特定の種類の植物と密接な関係を発展させてきました。密集した、比較的風のない雲霧林では、鳥や昆虫が受粉のほとんどを行います。身長よりも長い紙幣を持つハシグロハチドリは、長い管状の花を持つ花を食べます。ハシビロコウハチドリは、ほぼ90度の曲がり角を持つ短い紙幣を持ち、同様に曲がったヘリコニア属の花に収まります。「南アメリカには200種以上のハチドリがいます」と、スミソニアン国立自然史博物館の館長であるクリスティアンサンパーは語ります。

以前の旅行で、シルマンとブッシュはラバとバックパックで、雲霧林の湖に浮かぶポンツーンのプラットフォームを持ち込みました。彼らは、ミニチュアデリックから湖底に中空ドリルを下げて、3フィート長の堆積物のプラグを収集します。これらのコアサンプルは、分析のためにフロリダ州メルボルンのブッシュのラボに送られます。堆積物の層における花粉の分布は、この地域の生命が最後の氷河期に応じてどのように変化したかの手がかりを提供します。

雲霧林の下限近くにあるコンスエロ湖で、研究者たちは43, 000年前までの堆積物の記録を作成しました。ブッシュとシルマンは、彼らのデータを他の科学者によって分析された異なる堆積物と比較して、この地域で華氏9度から16度下がった約105, 000年から11, 000年前まで続く最後の氷河期に、アマゾン盆地に山。「基本的に、熱帯林は、種が生き残ることを可能にするためのはるかに許容できる気候でした」とブッシュは言います。「北アメリカで起こったように、巨大な氷床が陸地を横切って移動しなかったため、北で起こった大規模な絶滅が防がれました。」地球が約19, 000年前に暖まり始めると、種はアンデスに戻りました。非常に遅いペースで。

過去のその絵に基づいて、シルマンとブッシュは、これらのゆっくりと成長する雲霧林は、今世紀に予測される急速な気候変動に追いつくことができないかもしれないと思います。彼らと他の科学者は、植物が現在の範囲で生き残るのに十分速く適応することができないと言います。特に樹木は、1つまたは2つの世代だけで高い標高に移動する必要がある場合があります。しかし、上り坂で繁栄するかどうかは誰も知りません。土地がより急で、土壌の化学、深さ、微生物が異なる場合です。

「植物は、気候と平衡を保つために平均2, 600フィート移動する必要があります」とシルマンは言います。「それは長い道のりであり、2100年までに到達する必要があります。」それまでに、ほとんどの気候専門家の予測によると、雲霧林の平均気温は華氏4〜7度上昇します。

気候変動が高地の森林に及ぼす影響に関する情報の多くは、比較的研究されていないアンデスからではなく、コスタリカからのものです。モンテベルデの雲霧林では、1970年代半ばから乾季が長くなり、多くの地元の絶滅と一致しました。研究者は最近、モンテベルデの固有種のカエルとヒキガエル種の広範囲にわたる絶滅を気候変動に結び付けました。次の世紀の温暖化は、コスタリカのその部分の雲霧林の基盤を約1, 000フィート上に移動させると予測されています。動きが続くと、雲がティララン山脈の頂上に上がり、雲霧林が消滅します。

キャンプでは、クスコ大学のバイオロジストであるミレーヤ・ラウラウとマレーネ・ママニが新聞紙の間で挿し木をします。プレスは夜まで続きます。積荷の多くは、植物学者が既知の植物種にタグを付けて新しい植物種を特定しようとする世界中のペルーおよび植物標本室の専門家に出荷されます。シルマンはこれまでに、数十の新しい植物種、新しい木の属、および既知の種の範囲の主要な拡張を発見しました。

ペルーの研究者はここに一ヶ月滞在します。カランガ渓谷での滞在中、私は9, 100フィートの上り坂で疲れ切って見つめていました。ラップとシルマンは、午前2時に始まる1日で、30マイルの距離でハイキング全体を行う予定です。私はより文明的なスケジュールで、一日前に出発することにしました。

シルマンはラバを手配し、私の旅のガイドをします。 10歳のチトーと彼の18歳の義理のマルタは、カランガのラバ駆動家族に属します。彼らはこの30マイルのトレイルをハイキングして生計を立て、谷の農民の商品を市場に出します。マルタには肩越しに荷物がありますが、それは衣服や食べ物だと思います。その後、バンドルが泣き始めます。途中で、マルタは赤ちゃんを育て、左手に抱きかかえながら、右手に持った棒でラバを打ちます。私たち全員が叫び、泡立て、押して、ラバは止まるまで5〜10フィートしか移動せず、プロセス全体を繰り返す必要があります。私たちの上昇は、雲霧林がとらなければならないのと同じ上向きの道を進みます。

シルマンとラップ、ぼんやりとした目で、翌日私たちに追いつきます。シルマンは挨拶し、その後、地面にいるワシを倒します。少し休んだ後、私たちは雲の森からトレッキングを再開します。上の丘では、農夫が作物を得るために森林を燃やしています。南アメリカで撮影された衛星写真は、一晩で熱帯林で6, 000件の火災が発生したことを示しています。「すべてを止めることはできません」とシルマンは言います。

カリフォルニア州ロミタに拠点を置く作家兼写真家のマイケル・テネセンは、スミソニアンの2001年10月号で19世紀の望遠鏡ビルダーの家族について書いてい ます。