Da ein Großteil der US-Ostküste nach dem historischen Schneesturm der vergangenen Woche immer noch ausgräbt, kann man sich Schnee leicht als eine störende Kraft vorstellen, die das normale Leben zum Erliegen bringt. Während dies für große Städte und die Menschen, die in ihnen leben, möglicherweise zutrifft, gilt dies nicht für wild lebende Tiere, insbesondere für wild lebende Tiere, die sich seit langem auf den Feldern und in den Wäldern niedergelassen haben. Diese Kreaturen haben sich entwickelt, um im Winter mit Schnee zu leben und sind an seine Anwesenheit angepasst. Sie haben gelernt, in seiner Tiefe zu gedeihen und seine Schutzhülle für Obdach und Nahrung zu verwenden.
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Das Problem, so die Wissenschaftler, ist, dass der Klimawandel den Winter rundum merkwürdig verändern wird. Orte, die keinen Schnee erwarten, können ihn zu überraschenden Zeiten in großen Mengen bekommen. Orte, die viel Schnee erwarten, sehen den ganzen Winter möglicherweise nicht oder erst sehr spät in der Saison.
Wissenschaftler stellen fest, dass dies für viele Kreaturen große Veränderungen bedeuten kann - nicht nur für die fernen Eisbären, die sich bemühen, auf bröckelnden Eisschollen im Norden über Wasser zu bleiben, sondern auch für viele Kreaturen, die in unseren eigenen Hinterhöfen leben. Stachelschweine, Frösche, Spitzmäuse, Wühlmäuse und sogar Raupen von Wollbären können Probleme haben, wenn sich der Schnee, mit dem sie den ganzen Winter über gelebt haben, zu ändern beginnt. Dies bringt mehr Aufmerksamkeit in die kalte Jahreszeit, die in nordamerikanischen Feldstudien oft übersehen wurde.
Ein Hokkaido-Eichhörnchen (Ezorisu) tummelt sich im Schnee in Japan. (Top Photo Corporation / Corbis) Viele Menschen haben an Orten wie den Rocky Mountains, Russland, Skandinavien, der Arktis und Nordkanada Winterökologie studiert, vielleicht weil der Schnee in diesen Regionen für einen so großen Teil des Jahres so dramatisch, tief und sichtbar ist, sagt Peter Groffman von das Advanced Science Research Center der City University of New York und ein Fellow am Cary Institute of Ecosystem Studies.
Aber nur wenige hatten den Winter in weiten Teilen Nordamerikas als mehr als eine Zeit der Inaktivität und Ruhe angesehen, in der Schnee eine Herausforderung für Vögel und Säugetiere darstellte, die größtenteils Winterschlaf zu halten schienen oder zumindest in Deckung zu gehen schienen. als die Temperaturen sanken und die Flocken zu fallen begannen.
Wissenschaftler stellen jedoch fest, dass der Schnee zum Teil die Tiere am Leben hält.
Dr. Jorge Duran, ein Kollege von Peter Groffman, entnimmt an einem Forschungsstandort im Hubbard Brook Experimental Forest, New Hampshire, Bodenproben unter dem Schnee. (Mit freundlicher Genehmigung von Peter Groffman) "Schnee ist sehr wichtig", sagt Groffman. „Es isoliert und schützt den Waldboden. Und wenn Sie diese Isolierung verlieren, wird der Boden viel anfälliger für Gefrieren. … Wenn du diese Schneedecke verlierst, landest du in einer wärmeren Welt auf kälteren Böden. “
Die Phrase "Schneedecke" ist mehr als eine poetische Metapher - wenn Schnee vorhanden ist, bleiben die Bodentemperaturen darunter konstant wärmer. Warme Lufttemperaturen und Schneemangel können dazu führen, dass der freiliegende Untergrund kälter wird. Ohne den Schutz der Schneedecke gefrieren exponierte Böden leichter.
Ein gefrorener Waldboden bereitet Tieren Ärger, auch solchen, die Winterschlaf halten. Wir denken oft an eine verschneite Winterlandschaft, die leer und kalt ist, und stellen uns vor, dass die Mehrheit der Tiere unter der Erde schläft, ohne es zu merken und nicht davon betroffen zu sein, wie viel Schnee über ihren Köpfen liegt.
Aber diese Schneedecke, die Ökologen entdecken, bietet oftmals einen gleichmäßigen, warmen Temperaturbereich für viele Tiere, wie zum Beispiel Stachelschweine, die in ihren Höhlen schlafen, und Vögel wie der Schneehuhn aus Weiden, die einen Großteil des Winters auf dem Schnee verbringen, aber Deckung suchen unter seiner Decke bei extremen Lufttemperaturabfällen.
Säugetiere, die keinen Winterschlaf halten, sind auch auf den weichen, nicht gefrorenen Überlebensgrund angewiesen. Wühlmäuse und Spitzmäuse zum Beispiel tunneln den ganzen Winter über in der Erdschicht unter dem Schnee und suchen im nicht gefrorenen Laub unter den weißen Drifts nach Nüssen und Beeren und versteckten Insekten.
Unter den Insekten, denen sie begegnen könnten, befinden sich Raupen von Wollbären. Amerikanische Folklore assoziiert die Größe der schwarzen und braunen Streifen dieser Art mit der Dauer des Winterwetters jedes Jahr - die Legende besagt, dass längere Streifen im Herbst einen längeren Winter vorhersagen. Aber die wahre Verbindung dieser Raupe zum Wetter ist viel greifbarer. Nachdem die Wollbären eine spezielle frostschutzmittelähnliche Chemikalie hergestellt haben, die als Kryoprotektivum bekannt ist, verbringen sie die kältesten Monate unter der Schneedecke in einem Zustand nahezu ruhelosigkeit und warten auf die Ankunft des Frühlings.
Es gibt auch Hinweise darauf, dass ein Mangel an Schneedecke kaltblütigen Tieren und Insekten Probleme bereiten kann. Holzfrösche zum Beispiel verbringen den Winter tief unter dem Schnee unter Laub im Winterschlaf, wo die Temperaturen ziemlich stabil bleiben. Wenn dieselben Bereiche unter dem Gefrierpunkt liegen, können die Körper des Frosches durch eine spezielle Anpassung fest einfrieren und in den kältesten Monaten wiederholt auftauen, während das Quecksilber absinkt und steigt. Jüngste Forschungen haben jedoch ergeben, dass das Einfrieren und Auftauen Stoffwechselkosten verursacht, die die Fähigkeit dieser Tiere beeinträchtigen können, später im Frühjahr wieder aufzutauchen und sich erfolgreich zu vermehren. Zu viele Frost-Tau-Zyklen, die von einer unvorhersehbaren Schneedecke ausgelöst werden, können später weniger Waldfrösche bedeuten.
Feldwühlmäuse überwintern nicht, sondern tunneln im Winter im nicht gefrorenen Laub unter dem Schnee. (Flickr / Tomi Tapio K (https://www.flickr.com/photos/tomitapio/)) "Typischerweise war die Art und Weise, wie die Menschen Schnee vorherrschend betrachteten, fast wie ein Mittel zur Vereinfachung der Landschaft", sagt Jonathan Pauli von der University of Wisconsin-Madison. Vieles, was über den Winter bekannt war, habe nur wirklich darüber nachgedacht, was mit den Tieren geschehen sei, die seine Oberfläche durchquerten, selbst unter Ökologen, fügt er hinzu.
Doch bereits 2013 stellten er und UW-Kollege Ben Zuckerberg fest, dass genügend Beweise für die Bedeutung der natürlichen Zuflucht unter dem Schnee in den nördlichen USA vorliegen, um eine neue Terminologie zu fordern. Komplexe Beziehungen spielten sich tief aus den Augen ab, Beziehungen, die mehr Studium und Anerkennung erforderten. Gemeinsam prägten die beiden Wissenschaftler den Begriff „Subnivium“, um das zu beschreiben, was sie als saisonale Zuflucht unter dem Schnee an Orten bezeichneten, an denen der Boden historisch den ganzen Winter über bedeckt geblieben war.
Sie arbeiten nun daran, die Merkmale des Subniviums in der gesamten Region der Großen Seen in den USA zu quantifizieren, um zu verstehen, wie sich die Schneebedingungen dort in Zukunft auf das Ökosystem auswirken könnten.
„Das Subnivium ist eine Art andere Welt [als die Oberfläche des Schnees] in dem Sinne, dass es ein stabileres und gastfreundlicheres Ankerklima für Organismen schafft“, sagt Pauli. "Sie erhalten tatsächlich ziemlich erhebliche energetische Einsparungen daraus."
Wie so oft ist es jedoch erst jetzt - da das Subnivium immer weniger stabil und verlässlicher wird - zu verstehen, dass die wichtige Rolle in unseren Ökosystemen schon immer eine Rolle gespielt hat.
"Die gegenwärtigen Bedingungen werden für eine Reihe von Arten immer neuer", sagt Zuckerberg. "Daher ist der Versuch, die Umwelträume zu identifizieren, die diesen Arten in Zukunft als Zufluchtsorte dienen werden, derzeit ein entscheidender Bestandteil des Naturschutzes."
