Biyologlar - Biyolojiye Gerçekçi Yaklaşım

Hailuogou buzul bölgesinde orman nasıl gelişti?

19. yüzyılın ortalarından bu yana, artan sıcaklıklar tüm kıtalardaki dağ buzullarının geri çekilmesine neden oldu. Buzullar geri çekildiğinde ortaya "buzul enkazı" bırakırlar. Bu enkaz, toprak ve ekosistem gelişimi için yeni substrat görevi görür.

Hailuogou buzul enkazından toplanan seçilmiş kayaların ince kesitlerinin fotomikrografı. (a) kalsit (Cc), amfibol (Amph) ve titanit (Tit), (b) Epidot (Epi), (c) biyotit (Bio) ve kuvars (Qtz) içeren metasedimanter kayaçlar (a–e), ( d) bir miktar zoisit (Zoi) ve (e) taneler arasında yüksek miktarda arayer kalsit. (f) Toplanan tek meta-volkanik kaya, bir karbonat tabakası (Cc), birkaç kuvars tabakası (Qtz) ve plajiyoklaz (Plag) içeriyordu. f'deki kırmızı çizgi, meta-volkanik kayanın fotomikrografının daha kaba taneli üst kısmını daha ince taneli alt kısmından ayırarak bantlamayı/tabakalaşmayı göstermektedir. Fotoğraf: Amerika Soil Science Society of America Journal(2022).DOI: 10.1002/saj2.20473

Bilim adamlarından oluşan bir ekip, orman sisteminin bu bölgede nasıl hızla yerleştiği hakkında daha fazla bilgi edinmek için benzersiz bir buzul olan "Hailuogou" buzulunu inceledi. Bu buzul, Çin'in Sichuan şehrinde, deniz seviyesinden 2.900 ila 3.000 metre yükseklikte yer almaktadır. Çarpıcı bir şekilde, Hailuogou buzul bölgesi, 100 yıldan kısa bir sürede şaşırtıcı bir şekilde hızlı gelişen olgun bir ormana sahip oldu.

Buzul inziva alanlarında, "öncü bitkiler" buzul eridikten hemen sonra genç yüzeylerde kolonize olmaya başlar. Hailuogou bölgesinde bu tür bitkiler arasında söğüt veya kavak bulunur. Büyüyen kolonilerin oluşumu tam bir örtü geliştirmek için genellikle onlarca yıla hatta bazen yüzlerce yıla ihtiyaç duyarlar.

Ekip, yaklaşık olarak son 130 yılda gelişen bir buzul geri çekilme alanını incelemeyi başardı. Buzul bu süre zarfında yaklaşık 2 kilometre, yani yılda ortalama 15 metre geri çekildi. Çıplak topraktan ilk bitki örtüsü gelişimi dağınık yosunlar, likenler, çimenler ve çalılardı. Alan daha sonra tamamen çalılar ve yaprak döken ağaçlarla kaplandı . Bu, ana malzemedeki kalsiyum-karbonatların hızlı bir şekilde ayrışması ve dolayısıyla hızlı bir kalsiyum  iletimi ile ilişkilidir.

Karbonatların varlığı, toprak pH'ını uygun bir nötre yakın aralıkta tuttu. Bu durum temel besin maddelerini bitki yaşamı için daha biyolojik olarak kullanılabilir hale getirdi. Nötr pH , bakteri ve mantarlar tarafından nitrojen, fosfor ve kükürt gibi organik maddelerden besin maddelerinin salınmasını da destekler.

Araştırmaya göre, sadece birkaç on yıl içinde kapalı bir orman örtüsünün hızla oluşmasına ana materyaldeki kalsiyum-karbonatlar katkıda bulunmuştur. Potasyum, kalsiyum ve magnezyumun daha sonraki aşamada, daha düşük bir seviyede de olsa sürekli olarak iletilmesini garanti eden daha yavaş başka kimyasal ayrışma süreçleri de vardı.

İğne yapraklı ormanın gelişimi, toprağın genç yaşına rağmen besin arzının azalmasıyla da açıklanmaktadır. Yaprak döken ağaçların her yıl yaprak geliştirmeye devam etmek için daha fazla besine ihtiyacı vardır, ancak iğne yapraklı ağaçların ihtiyacı yoktur. Ek olarak, kozalaklı ağaçlar her yıl daha az yaprak çöpü kaybeder ve bu da besin gereksinimlerini azaltır.

Çalışma, Hailuogou Buzulu geri çekilme kronosekansı boyunca bitki örtüsü gelişiminin, farklı minerallerin değişen ayrışmasıyla iyi senkronize olduğunu öne sürüyor. Çok yavaş ayrışan karbonatsız veya özellikle karbonatça zengin ana materyalden gelişen topraklarda mümkün olmayan bu senkronizasyon, hızlı orman gelişimini açıklamaktadır.

Ekip çalışmalarını Soil Science Society of America Journal'da yayınladı .

More information: Nuria Basdediós et al, Base cations release in soils along the 127‐year Hailuogou glacial retreat chronosequence, Soil Science Society of America Journal (2022). DOI: 10.1002/saj2.20473

Journal information: Soil Science Society of America Journal