اخیراً دانشمندانی که برای خدمات پارک ملی در بنای یادبود ملی دایناسورها (دایناسورها) کار می‌کنند متوجه چیزی شگفت‌انگیز و غیرمنتظره شده‌اند. کاج پوندروسا (کاج پوندروزا) درختان، بلند و دراماتیک، که به تنهایی یا در گروه های کوچک در امتداد پیچ و خم های رودخانه ای رودخانه یامپا در دایناسور رشد می کنند. اگرچه کاج پوندروزا در جنگل‌های کوهستانی پایین‌تر غرب آمریکای شمالی رایج است، کاج پوندروسا قدیمی که در ارتفاعات پایین و در امتداد پیچ و خم رودخانه‌ها و جزایر رشد می‌کند کمتر رایج است.
درختان کاج پوندروزا علاوه بر این که از نظر اکولوژیکی یک گونه مهم هستند، به تغییرات رطوبت بسیار حساس هستند و حلقه های رشد آنها هر ساله این تغییر را ثبت می کنند. این امر آنها را به یک پروکسی اکولوژیکی با وضوح بالا از شرایط آب و هوایی گذشته برای دانشمندان تبدیل می کند. در دایناسور، حلقه‌های درخت کاج پوندروسا پتانسیل نشان دادن بینش‌های جدیدی را در مورد شرایط محیطی دارند که منجر به استقرار و تداوم آنها در آینده می‌شود. حلقه های درخت می توانند در مورد توزیع کاج Ponderosa ، سن ، الگوهای تأسیس ، روابط زیست محیطی و اطلاعات آب و هوا به ما بگویند. درک اینکه چه شرایط محیطی و آب و هوایی به این درختان اجازه رشد در گذشته می‌داد، ممکن است برای ادامه مدیریت و بقای آنها در آینده با تغییرات آب و هوایی حیاتی باشد.
دانشمندان دایناسور مشتاق کسب اطلاعات بیشتر در مورد تاریخچه زندگی این باغ های کاج متمایز و کمیاب پوندروسا هستند. به طور گسترده ای به محققان وزارت خانه در جستجوی یک دندروکرونولوژیست – کسی که حلقه های درختان را برای تعیین تاریخ و الگوهای رویدادهای گذشته ثبت شده در حلقه ها مطالعه می کند، نزدیک شد.
بکی برایس، دانشمند و دندروکرونولوژیست سازمان زمین شناسی ایالات متحده، با هیجان به درخواست آنها برای مستندسازی این منبع منحصر به فرد و احتمالا حساس پاسخ داد. بنابراین USGS همکاری با دایناسور را برای انجام کار میدانی آغاز کرد که در آن اندازه‌گیری‌های سیستماتیک می‌توان از درختان کاج رودخانه پوندروسا و گروه‌های آنها جمع‌آوری کرد.
اندازه گیری هایی که در این زمینه انجام می شود شامل قطر تنه در ارتفاع پستان (DBH) ، ارتفاع درخت و رشد حلقه است. این اندازه‌گیری‌های دندرومتری را می‌توان در ترکیب با تاریخ‌گذاری دقیق حلقه درختی برای تعیین ویژگی‌های آماری هر جمعیت گروه کاج، تخمین ساختار سنی و میانگین جمعیت‌شناسی مدل استفاده کرد. علاوه بر این، ارزیابی‌های میدانی به تیم اجازه می‌دهد تا گستره فضایی و الگوهای استقرار و رشد را به‌طور دقیق ترسیم کند و می‌تواند اطلاعات حیاتی را برای برنامه‌ریزی و مدیریت منابع پارک فراهم کند.
اکسپدیشن اول: رودخانه یامپا
سفر نمونه اولیه نزدیک به 70 مایل رودخانه را طی هفت روز در بخش‌های دورافتاده و غیرقابل دسترس رودخانه یامپا وحشی کلرادو در ماه مه 2022 طی کرد. این اکتشاف شامل هفت قایق و هفده نفر از جمله باستان‌شناسان، بوم‌شناسان، دیرینه‌شناسان، و دندروکرونولوژیست‌ها از ایالات متحده آمریکا بود. خدمات پارک ملی، خدمات جنگلی ایالات متحده، اداره مدیریت زمین، به علاوه گروهی از داوطلبان بی نظیر در اشتیاق و فداکاری.
برای جمع‌آوری تمام داده‌هایی که امیدوار بودند، تیم مجبور شد سوار قایق‌های رودخانه‌ای شود، با رپیدهای کلاس چهار مقابله کند و روی هر درخت کاج پوندروسا که از رودخانه قابل دسترسی است توقف کند.. این تیم مأموریتی برای جمع‌آوری مؤثر اطلاعات تا حد امکان داشت که به کمک آب‌های سریع رودخانه‌های ذوب برف بهاری کمک می‌کرد.
اولین گروه از کاج های Ponderosa که در Yampa با آن روبرو شدند در اردوگاه به نام Camp Ponderosa بودند و توسط یک عقاب طاس بومی محافظت می شدند. به نظر می‌رسید که این گارد قدیمی به طرز سرکشی از ساحل رودخانه بالا می‌آید، ارتفاع آنها از نظر بصری به دلیل پوشش گیاهی پایین اطرافشان اغراق‌آمیز است. این یکی از تنها سه گروه از این دست در این رودخانه بود.
دامنه های برخاسته از رودخانه یامپا توسط کاج پوندروسا اشغال نشده است، بنابراین منبع بذر درختان رودخانه هنوز مشخص نشده است. پس از مشاهده حضوری آنها، سؤالات زیادی در مورد منشا آنها ظاهر شد. چگونه کاج پوندروسا به یامپا رسید؟ چه چیزی به درختان کهنسال اجازه داد تا در آنجا مستقر شوند و بمانند؟ آیا پتانسیلی برای استقرار و رشد درختان جوان وجود دارد؟
اکسپدیشن دوم: رودخانه سبز
موفقیت اکسپدیشن رودخانه یامپا باعث شد که تیم یک سوال مهم دیگر بپرسد: آیا کاج پوندروسا روی نیمکت های پر پیچ و خم رودخانه گرین در دایناسور، رودخانه خواهر یامپا رشد می کند و آیا آنها همان الگوهای درختان یامپا را نشان می دهند؟
دو رودخانه و مناظر آنها به شدت متفاوت است. رودخانه یامپا یکی از معدود رودخانه های با جریان آزاد باقی مانده در غرب ایالات متحده است. از کوه های مرتفع شمال مرکزی کلرادو سرچشمه می گیرد و از شرق به غرب از دایناسور عبور می کند. در مقابل، جریان رودخانه گرین توسط سد Flaming Gorge در همسایه یوتا کنترل می‌شود و از شمال وارد دایناسور می‌شود و یامپا را از کنار صخره کشتی بخار نمادین در اکو پارک می‌گذراند. به دلیل این تفاوت ها، سفر دوم به گرین ریور برای مقایسه نتایج یامپا ضروری بود.
این تیم دومین سفر خود را در سال 2023 از دروازه های لودور در رودخانه گرین آغاز می کند. این زمان بیش از 6 روز با چهار قایق خدمات پارک ملی با دوازده محقق و داوطلب در حال سفر به مناطق دورافتاده رودخانه گرین در کلرادو و یوتا انجام شد.
در اوایل سفر مشخص شد که گرین ریور و کاج پوندروسا آن واقعاً به طور مشخص با یامپا متفاوت هستند. این تیم هشت برابر بیشتر درختان کاج پوندروسا را بین دروازه‌های لودور و محل تلاقی یامپا نسبت به کل رودخانه یامپا پیدا کردند و درختان نیز در گروه‌های بزرگ‌تری رشد کردند. در حالی که سن تخمینی درختان در رودخانه یامپا با مایل رودخانه کاهش می یابد، سن درختان در رودخانه گرین مخلوط است. اما شاید قابل توجه ترین تفاوت این است که نگهبانان کاج پوندروزا بر لبه دره می ایستند و به طور بالقوه منبع بذر درختان زیر در امتداد رودخانه گرین هستند.
تجزیه و تحلیل نمونه ها
در حالی که مشاهدات میدانی شروع به حرکت سوزن در درک ما از کاج های پوندروسا در حال رشد روی نیمکت های پر پیچ و خم دایناسورها کرده است، کار بعدی در آزمایشگاه پتانسیل آشکارسازی بینش های جدید را ارائه می دهد.
در آزمایشگاه، نمونه‌های هسته درخت به دقت برای بررسی زیر میکروسکوپ و اندازه‌گیری عرض حلقه آماده می‌شوند. دانشمندان با چسباندن هسته ها به نگهدارنده های نمونه شروع می کنند. پس از سنگ زنی و پرداخت تدریجی، سلول های گیاهی در هر حلقه درخت قابل مشاهده می شوند و دوبیتی های رنگ روشن تاریک که نشان دهنده یک سال رشد برای هر سال در هر درخت است، به وضوح قابل تشخیص است.
عرض هر حلقه سالانه در طول عمر درخت تغییر می کند و تغییر در عرض نشان دهنده تغییر شرایط رشد هر ساله برای هر درخت است. این تغییرات الگوهای چند ساله را نشان می دهد و الگوها بین درختان منفرد و در سراسر چشم انداز مقایسه می شوند تا تخصیص سال ها را تأیید کنند. این فرآیند، تاریخ‌سازی متقاطع نامیده می‌شود و یک اصل اساسی در رشته دندروکرونولوژی است. دوستیابی متقابل همچنین به دانشمندان این امکان را می دهد که تولد درختان را تقریبی کنند.
هنگامی که سال رشد هر حلقه مشخص شد، یک مرحله اندازه گیری چرخشی اجازه می دهد تا عرض هر حلقه به آرامی و با دقت به میکرون اندازه گیری شود و این اندازه گیری ها در طول صدها سالی که کاج های پوندروسا زندگی می کردند، ثبت شد.
از آنجایی که تغییرات در عرض حلقه درخت کاج پوندروسا می تواند به شدت با تغییرات در دسترس بودن آب مرتبط باشد، حلقه های باریک درخت نشان دهنده دوره های تنش آبی و خشکسالی است. بازسازی حلقه درختی از رابطه آماری بین رکوردهای ابزاری و عرض حلقه درخت استفاده می‌کند تا درک ما از تغییرات محیطی گذشته را به قرن‌ها قبل از استفاده از ابزار برای ثبت آنها گسترش دهیم.
نتیجه
تکمیل یک سفر میدانی چالش برانگیز با نمونه های امیدوارکننده در دست و ایجاد ارتباطات جدید قوی با مردم و مناظر هیجان انگیز است. تلخی و شیرینی جدایی از زمین های عمومی زیبا مانند بنای یادبود ملی دایناسورها با پیش بینی اکتشافات علمی و پیشرفت های دانش خنثی می شود.
مشارکت بین USGS و NPS، و همچنین مشارکت‌های مشترک سایر آژانس‌های فدرال در محل، این سفرها را ممکن ساخت و جمع‌آوری موفقیت‌آمیز داده‌هایی را تضمین کرد که در غیر این صورت به منابع مالی و انسانی قابل توجهی نیاز داشت. داوطلبان همچنین یکی از مؤلفه های اصلی چنین کارهایی هستند. داوطلبان مارشال ورشم (دنور، CO)، پیتر براون (فورت کالینز، CO)، جرمی بیلی (Steamboat Springs، CO)، مارلا بیلی (Steamboat Springs، CO)، دیو میلر (Grand Junction، CO)، جانت کلهر (Grand) بودند. Junction، CO)، راب هرینگ (مسکو، ID)، سارا Dentoni (Fort Collins، CO)، جان ساندرز (Steamboat Springs، CO)، بث Honebein (Reno، NE) و Peter Honebein (Reno، NE).
در حالی که تیم هنوز در حال کار برای تجزیه و تحلیل و تفسیر همه نمونه های خود از دو اکسپدیشن اول است، همکاری بین USGS و NPS ادامه دارد زیرا برنامه هایی برای تکمیل تجزیه و تحلیل نتایج نیمکت پیچ در پیچ پوندروسا کاج در سال جاری و بازگشت به کاج نمونه Ponderosa در سال 2024 با سؤالات جدید در مورد رابطه تاریخ بشر و خشکسالی دایناسور. درختان ، به عنوان شرکای استوایی ما ، هنوز داستانهای زیادی برای گفتن دارند!
