Klimatförändring kommer för Amerikas nationalparker / glaciärer

Lisa McKeon kommer ihåg det ögonblick som hände. Hon åt en bagel med gräddeost när hon hörde det: en dundrande spricka följt av ett stänk. Ljudet reverberades ur bassängens väggar av sedimentär rock.

McKeon är en fysisk forskare vid Geological Survey's Northern Rocky Mountain Science Center (NOROCK), stationerat i West Glacier, Montana. Hon spenderar mycket tid på fältet i Glacier National Park. Den eftermiddagen förra månaden var hon dock ur klockan och piktade med sin 13-åriga dotter på de släta klipporna 50 meter från stranden av Upper Grinnell Lake, en smältvatten i slutet av Grinnells glaciär. "Jag ville ta med henne till en plats jag har åkt sedan jag var hennes ålder", säger McKeon.

McKeon går ut till Grinnell några gånger om året, och vissa saker verkar aldrig förändras. Det är alltid kallt där nog, så att när vinden blåser av isen och bär lukten av våt smuts måste hon dra på varje lager av kläder som hon fyllde i sin ryggsäck, oavsett årstid. Isen, inbäddad med små stenar och bitar av sten, dyker alltid under foten när hon kommer upp nära att mäta Grinnells marginaler. Glaciären är alltid hög. Medan dessa isjättar kan se statiska, är aktiva glaciärer ständigt på väg. De creak och moan; inuti, vattenkurser genom rivuler och tunnlar. Dessa kan vara så djupa i isen att de verkar osynliga - fortfarande kan du höra rusningen.

Men hela tiden runt glaciärer hade McKeon aldrig hört ett ljud så här. Ändå "Jag visste exakt vad som hände", säger hon. Glaciären var kalvning.

Hon såg inte frakturen, men när hon hörde det oundvikliga, omedvetna ljudet, vred McKeon blicken mot vattnet. "Du kunde inte se några vågor överst, men [vattennivån] började stiga," säger hon. "Icebergs slösades fram och tillbaka."

Glaciärerna kalvar - det är en del av deras naturliga livscykel - men i en uppvärmningsvärld sker det oftare. I juli separerade ett enormt isberg från en glaciär nära Grönlands västkust och bobbed över till Innaarsuit. Invånarna evakuerade den lilla fiskebyn, eftersom mer än 10 miljoner ton is vävd precis utanför havet. Behåden var en harbinger. "När allt fortsätter att värmas upp, kommer mer is att komma och flyta runt", berättade Joshua Willis, en glaciolog från NASAs Jet Propulsion Lab De New York-bo just då.

Förutom den fallande isen förlorar glaciärerna massa för att smälta också. Det händer redan på Grinnell. På en bild från 1938 är glaciären så stor och rikligt marmorerad att det är lätt att sakna personen som står ovanpå. (Den första aningen är två små, mörka skor mot den vita viddans stora vidd.) Vid 2016 fanns ingenting kvar till toppmötet där figuren hade stått, isen hade gett vägen till vatten.

Det är det andra som förblir detsamma hos Grinnell, år efter årets förlust. Klimatförändringarna kommer för glaciärer och nationalparkerna som helhet. Det kommer fort. Vi kan inte skydda alla dessa skyddade områden från den framtid vi har gett dem. Så då vad? Vad är Glacier National Park utan sin berömda is?

De ikoniska landskapen i Amerikas nationalparker upptar starka ställen i den kulturella fantasin - och de kan göra fantastiska demonstrationer av klimatförändringarnas inverkan. Det är inte bara för att parkerna är så bekanta, men också för att de i jämförelse med resten av landet drabbas särskilt hårt.

Det är drivkraften för ett nytt papper från forskare vid University of California, Berkeley och University of Wisconsin-Madison. I tidningen Miljökunskapsbrev, Författarna rapporterar resultaten av den första undersökningen, som mäter både historiska temperaturer och nedgång i alla 417 platser i systemparkerna, slagfälten, monumenten och mer, tillsammans med prognoser för framtida förändringar under olika utsläppsprognoser. Forskarna fann att mellan 1895 och 2010 har landet inom parkerna värmts till dubbelt så mycket som resten av landet. Under tiden har nederbörd i parkerna minskat med 12 procent, i motsats till 3 procent i genomsnitt över resten av Förenta staterna.

En viss skillnad mellan parkerna och resten av landet är inte helt överraskande, för så mycket av parkernas totala areal är baldelt exponerad, vid höga höjder eller norra klätter, där uppvärmningen sker mest dramatiskt. (Sextiotre procent av det totala nationalparksområdet ligger i Alaska, 19 procent ligger över polcirkeln.) När snö smälter, förlorar landskapet det en gång, det som speglar dess reflekterande egenskaper och absorberar mer värme. Även om mönstret var förutsägbart, "var skillnaden inte förväntad", säger lead författare Patrick Gonzalez, en skogsekolog på Berkeley.

Under åren mellan 1950 och 2010 värmdes Denali National Park och Preserve, i Alaska mest av allt. Författarna rapporterar att Denali temperaturer steg med 4,3 ° C under de senaste decennierna, vilket kvadrerar ganska snyggt med National Park Service egen mätning av 4 ° C.

Författarnas projekt som begränsar utsläppen av växthusgaser kan dämpa framtida slag. "Skärande utsläpp kan spara parker från den mest extrema värmen", säger Gonzalez, men under något reduktionsscenario som laget modellerade skulle mer än hälften av den totala nationalparken fortfarande uppleva uppvärmning över 2 ° C, gränsen som infördes i Parisavtalet (varav Förenta staterna snart kan inte vara en fest).

Klipputsläpp är en avlastningstaktik - i slutändan billigare och enklare, säger Gonzalez än att rensa upp en röra när den är gjord. På lokal nivå går parkerna in på kepsutsläpp: Joshua Tree, i Mojave-öknen, fördubblades på energieffektiva ljus och luftkonditionering och förbjuder bilar från tomgång. Alcatras tak är nu täckt med solpaneler, vilket kompenserar diesel som behövs för att köra öns generatorer, liksom utsläpp från båtar som drar besökare, förnödenheter och avfall.

Utöver detta måste parkerna också anpassa sig. De borde "hanteras för potentiella framtida förhållanden, snarare än att hålla dem som vignetter som det förflutna", säger Gonzalez, som en gång var den rådande lednings mentaliteten. "Just nu," tillägger han, "brandledare använder en uppskattning av vad skogarna såg ut före europeisk bosättning och försöker i första hand få skogen att se ut som det gjorde för länge sedan." Klimatförändringens effekter, han lägger till, har redan gjort detta omöjligt. "Vi kan inte gå tillbaka."

Anpassningar varierar beroende på ekosystem men kan innehålla byggkorridorer för att hjälpa arter att migrera norr eller uppåt eller i vissa fall manuellt flytta växter och djur om de inte kan göra det själv tillräckligt snabbt, säger John (Jack) Williams, en studie medförfattare och geograf vid Center for klimatforskning vid University of Wisconsin-Madison. "Det andra stora du kan göra är att bevara mikrohabitater eller mikroklimat-fickor av gynnsamma klimat som kan lokalt bidra till att bevara arterna, säger Williams. Det kan innebära att man planterar fler träd för att hålla en flod och fisken i den, skuggad och cool.

Cameron Barrows, en forskningsekolog på University of California, Riverside Center for Conservation Biology, har till exempel spenderat år på att leta efter dessa refugia i Joshua Tree National Park. Där bekymrar han att temperaturerna snart kommer att sväva högre än unga träd som ger parken sitt namn att klara sig: I en modell förutspådde Barrows och en kollega att en ökning med 3 ° C skulle krympa artens sortiment med 90 procent. Barrows letar efter platser i parken där Joshua träd har lyckats växa och producera livskraftiga plantor, även i torka.

Problem är att Barrows har funnit att dessa områden också är gynnsamma för invasiva gräs. Och när blixten slår, går dessa gräs upp som tinder och sprider eld från träd till träd. Att få dessa gräs ut ur vägen är nyckeln till att "refugia ska fungera som en refugia och skydda denna art", säger barrows. Han har föreslagit en rad idéer, bland annat rekryterar en hungrig get för att munch på invasiverna, utnyttja en grässpecifik herbicid och bygga eldbanor till häft i blazes. "Att göra ingenting är inte ett alternativ, så långt jag är orolig", säger Barrows.

Heroiska interventioner åt sidan, det kan redan vara för sent för glaciärer.

Sommaren 1997 gick en ranger med namnet Jerry DeSanto in på USGS fältkontor med ett fängslande par bilder av Boulder Glacier.

I den äldre av dessa bilder, taget 1932, är landskapet täckt med snö och is. En gungande, frusen grotta dvärgar de fyra figurerna som står vid munnen. När DeSanto gick på att fotografera platsen igen, från en liknande utsiktspunkt, fann han en mycket annan scen. Från var han stod, hade isen försvunnit.

Flygmätningar kvantifierade förändringen; Glaciärens övergripande område hade krympt med ungefär 78 procent sedan 1966. Snart gick forskare, inklusive McKeon, till andra gamla fotografier i arkiven och sedan vandrade runt i parken och snackade samtida foton på samma platser.

Att måla skillnaden mellan förflutna och nutid har varit målet för ett liknande fotoprojekt på Denali. Den här lanserades 2005, då parken fick hundratals bilder från Fred Dean, en tidigare professor i vildbiologi vid University of Alaska Fairbanks, som tagit de pliktfyllda kommentarerna på 1970-talet, medan han kartlade regionen. Staffers började trawling arkiv för andra historiska bilder. Andra geologer har sedan delat sin egen och parkpersonal fångade samtida scener till fots, från fönster eller i helikoptrar. "Många upprepade bilder av glaciärer i Denali avslöjar ett konsekvent tema" skriver projektpersonalen: "Krympning och reträtt av is och permanenta snöfält."

Hittills har medarbetare som arbetar med NOROCKs repeterande fotoprojekt återskapat mer än 80 scener på ungefär 20 glaciärer. "Vi har kommit till alla de enkla, i princip", säger McKeon. Grinnell, som är tillgänglig via spår, faller i denna kategori. Men i denna region är ingenting någonsin lätt.

De tidiga fotograferna annoterade sällan sina bilder som dekan hade, så det kan vara svårt att återfå sina vägar, även med hjälp av Google Earth och noggrann uppmärksamhet åt horisonten och igenkännliga funktioner som stenar. McKeon kan inte komma in i fältet förrän i mitten till slutet av augusti, när säsongssnowen har försvunnit och exponerar den mer varaktiga frysningen under den. Men det är också säsongen när vildmarker avlägsnar delar av parken, och de här flammarna kan stymie fotograferingsprojektet, genom att dölja vyer med rök och göra delar av parken oåtkomliga. Att gå runt en brand kan sträcka en tre dagars resa till fem.

Utbetalningen är dock en ständigt växande serie av före och efter bilder. "Du sätter dessa två bilder ihop, du behöver inga ord, säger McKeon," vem som helst kan tolka vad som hände. "Och det är inte svårt att föreställa sig den ännu blekare framtiden, där isen blir progressivt tunnare och sparsamare , tills de försvinner helt.

På 1850-talet var landet i Glacier National Park hemma för 150 av de jätte isflöden som senare skulle ge parken sitt namn. Genom många uppskattningar kommer det inte att finnas någon, i den inte särskilt borta framtiden.

Det kommer inte att hända på en gång. En decennier gammal modell förutspådde att de alla skulle vara borta 2030, men nu vet forskare mer om glaciärbeteende, säger McKeon, bilden är mer komplicerad. Vissa kommer att gå tidigt, andra kommer att stanna kvar, hålla sig svalna av vind eller nyans. Det kommer inte att finnas en enda massa utrotning, säger McKeon, men slutet är nära. "Alla glaciärer smälter, och trenden är väldigt uppenbar," säger hon. Det är en fråga om årtionden, inte århundraden.

Det finns inget bra sätt att förlänga ett glaciärliv. När klimatförändringarna kommer till mindre mål, säger naturkatastroferna i kulturarvet ibland att vidta åtgärder för att rädda dem, kanske genom att växa växter för att hålla jorden på plats och buffra ett område mot en stormstråle. Att minska utsläppen är bra, men har diffusa försenade fördelar. Omedelbara stopphål har hittills endast resulterat i en sånt resultat. I åratal har en grupp i de schweiziska Alperna sänkt Rhône-glaciären i en slags reflekterande täckare för att stoppa smältan. Men det är inte en fix-en glaciolog berättade Agence France-Presse att Rhône återvänder fortfarande av så många som fem centimeter på en mild dag.

Även om de inte uttryckligen var avsedda att göra det, kan NOROCK-bilderna sluta vara allt som finns kvar för att hålla glaciärernas legat levande. Några av dem ingick i en resande konstutställning, och med hjälp av National Park Service tolkningspersonal sammanställde McKeons team dessa bilder i ett läroplan för klassrummet. McKeon har skickat en bagagefoton hela vägen till Pennsylvania, Delaware och Michigan, och ner till Florida och Kalifornien. Säkerligen, några av Sun Belt-barnen som studerar bilderna har aldrig sett snö på nära håll. När dessa elever har egna barn kan det inte finnas någon gammal is kvar i glaciären att se.

Även när glaciärerna är borta, lämnar de spöken. I tusentals år har de skurit ut dalar, cirques och sjökedjor över Montana landskapet och lämnat bakom moren full av stenar, stenar och silt uppsamlade och deponerade längs vägen. Deras fingeravtryck finns överallt, precis i landet själv.

Och så, även utan sina namnkännetecken, kommer "Glacier Park fortfarande vara här, och det kommer fortfarande vara en underbar plats att besöka", säger McKeon. "En glaciärlös glaciärpark är fortfarande värt att tippa bort din lista."