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Cette série de blogs explore chacun des 20 domaines écoclimatiques NEON et les sites de terrain qui les composent. Surveillez les nouvelles de nos autres domaines à venir prochainement !

Les sites de terrain des Rocheuses du Sud et du plateau du Colorado offrent certaines des vues les plus étonnantes de l’observatoire. Mais ces fragiles écosystèmes alpins, subalpins et de hauts déserts sont également menacés par le changement climatique, la pollution et les espèces envahissantes. Le programme NEON s’est associé à la station de recherche sur les montagnes de Niwot Ridge et à d’autres partenaires pour offrir de nouvelles perspectives sur ces environnements en mutation.

Définir les Rocheuses du Sud &Domaine du plateau du Colorado

D13 s’étend sur 571 000 km2 (220 000 miles carrés) des Rocheuses du Sud et du plateau du Colorado. Le domaine comprend la moitié occidentale montagneuse du Colorado, le sud-est de l’Utah, le nord-est de l’Arizona et le nord-ouest du Nouveau-Mexique. Ce domaine englobe deux formations géologiques majeures avec leurs propres caractéristiques distinctes.

Le plateau du Colorado se trouve au sud et à l’ouest des Rocheuses, à peu près centré sur la région des « Four Corners » où se rencontrent l’Utah, le Colorado, l’Arizona et le Nouveau-Mexique. La formation couvre 336 700 km2 (130 000 miles carrés) du sud-ouest des États-Unis, du Grand Canyon à la limite ouest des Rocheuses. Elle est formée de plusieurs plateaux d’altitude variable, entrecoupés de canyons et de formations rocheuses spectaculaires. La majeure partie de la région est caractérisée par un écosystème de haut désert avec des forêts et des prairies éparses. Les animaux indigènes comprennent le cerf mulet, le puma, le coyote, le lynx roux et l’antilope pronghorn.

Les Rocheuses du Sud &Sites de terrain du plateau du Colorado

Le domaine 13 compte trois sites de terrain terrestres et deux aquatiques. (Remarque : le parc national des Rocheuses (RMNP) est administré dans le D10/Plaines centrales, mais il est inclus ici parce qu’il fait partie de l’écosystème des Rocheuses du Sud.)

• Niwot Ridge Mountain Research Station (NIWO, Core Terrestrial)
• Rocky Mountain National Park (RMNP, Relocatable Terrestrial)
• Moab (MOAB, Relocatable Terrestrial)
• Como Creek (COMO, Core Aquatic)
• West St. Louis Creek (WLOU, Relocatable Aquatic)

Niwot Ridge et le Rocky Mountain National Park sont situés le long d’un gradient d’altitude qui descend également jusqu’au Central Plains Experimental Range (CPER), qui fait partie du domaine des plaines centrales. Ces sites offrent la possibilité d’étudier les changements dans les écosystèmes et de surveiller le mouvement des espèces végétales et animales à travers les élévations.

Niwot Ridge Mountain Research Station et Como Creek

Niwot Ridge est le site de terrain le plus élevé dans le gradient, à 3 500 m (11 500 pieds). Les parcelles d’échantillonnage situées aux altitudes supérieures du site se trouvent dans la prairie alpine et la toundra. Un peu plus bas, quelques placettes d’échantillonnage se trouvent dans la forêt subalpine. Le climat ici est froid et rude, avec de longs hivers et beaucoup de neige et de vent. Le manteau neigeux hivernal alimente le bassin versant de Boulder et d’autres communautés du Front Range. Como Creek est un cours d’eau de captage qui se jette dans Boulder Creek. Le NIWO est hébergé par la station de recherche de montagne de l’université du Colorado-Boulder sur des terres forestières nationales. Il est colocalisé avec d’autres programmes de recherche à long terme, notamment un site du réseau de recherche écologique à long terme (LTER) et un site de la zone d’observation critique nationale (CZO).

Parc national de Rocky Mountain

RMNP est en bas du gradient d’altitude de NIWO, à 2 750 m (9 000 pieds). Le CPER se trouve dans les plaines en contrebas. Il s’agit d’un écosystème forestier subalpin, avec des pins tordus, des sapins subalpins, des pins ponderosa et des genévriers des Rocheuses, ainsi que des trembles, des saules et une variété d’arbustes, de fleurs et de plantes herbacées. À cette altitude, le temps est un peu plus chaud et l’habitat forestier abrite un mélange différent de communautés de plantes, de mammifères, d’oiseaux et d’insectes. RNMP est hébergé sur des terres appartenant à (mais non contiguës à) Rocky Mountain National Park, avec des sites de terrain distribués situés dans la Roosevelt National Forest.

West St. Louis Creek

West St. Louis Creek est un ruisseau de montagne près de la Arapaho National Forest, au sud-ouest des sites NIWO et COMO. WLOU est à 3 100 m (10 000 pieds) dans un terrain montagneux accidenté près de la ligne de partage des eaux. Le site est hébergé par l’U.S. Forest Service à la Fraser Experimental Forest, qui est utilisée pour une variété de programmes de recherche axés sur la gestion forestière, le rendement de l’eau et les processus physiques et biologiques dans les bassins versants subalpins de haute altitude. Le cours d’eau traverse un paysage subalpin dominé par le tremble.

Moab

MOAB est le site de terrain du plateau du Colorado, dans le sud-est de l’Utah. À 1 770 m (5 800 pieds), il s’agit d’un écosystème de haut désert présentant des herbes tolérantes à la sécheresse et un habitat d’arbustes et de broussailles. Le pin Pinyon et le genévrier se trouvent à des altitudes plus élevées. Des formations de grès spectaculaires ponctuent le paysage, notamment Wilson’s Arch et Looking Glass Rock. Il s’agit d’une zone de loisirs populaire, qui attire chaque année plus de trois millions de personnes venues camper dans le désert et faire de la randonnée dans les canyons. Le MOAB est ouvert au public. Des bovins sont également mis en pâture sur certaines parties du site.

Une vue en altitude des changements climatiques et environnementaux

Les Rocheuses du Sud sont un excellent endroit pour étudier les changements climatiques et les conditions environnementales. À mesure que le climat se réchauffe, les altitudes plus élevées peuvent devenir plus hospitalières pour les espèces végétales et animales de plus basse altitude, leur permettant ainsi de se déplacer vers de nouveaux territoires. Le réchauffement du climat a également un impact sur la quantité de neige accumulée et sur le moment de la fonte des neiges, avec des effets en cascade dans tout le bassin versant. Le terrain accidenté des Rocheuses du Sud, qui présente des différences d’altitude spectaculaires dans une petite zone géographique, est un excellent endroit pour observer ces changements.

Les Rocheuses du Sud permettent également d’étudier d’autres types de changements globaux, comme la pollution. Bill Bowman, le directeur de la station de recherche sur les montagnes à Niwot Ridge, explique : « Les systèmes alpins ne reçoivent pas beaucoup d’impact humain direct comme on le voit dans les zones où il y a beaucoup d’agriculture ou d’exploitation minière. Cela en fait un très bon système pour détecter les effets de choses comme le changement climatique ou la pollution atmosphérique. » Par exemple, la pollution azotée et l’acidification modifient la chimie des lacs alpins et du bassin versant dans son ensemble. Ce changement reflète un schéma global plutôt que les impacts des activités locales.

La région est confrontée à un autre défi environnemental unique : la poussière. La configuration des vents apporte de la poussière composée de terre végétale et d’autres particules provenant du Grand Bassin et des déserts à l’ouest. Les perturbations causées par les activités humaines – y compris la construction, les loisirs, le pâturage du bétail, les cultures et l’activité pétrolière &gazière – ont considérablement augmenté la quantité de poussière qui se dépose sur les sommets des Rocheuses du Sud. Cela modifie à son tour l’albédo (quantité de lumière réfléchie) du manteau neigeux, ce qui fait que la neige absorbe plus d’énergie du soleil et fond plus rapidement. Le projet NEON a ajouté des moniteurs de poussière à l’ensemble habituel d’instruments sur les tours du NIWO, du RMNP et du MOAB, ainsi que sur certains sites dans les domaines des plaines centrales et du Grand Bassin.

Les sites de terrain NEON dans ce domaine s’appuient sur des décennies de recherche sur les écosystèmes alpins et subalpins. La station de recherche en montagne de CU, où NIWO est hébergé, a soutenu une variété de programmes de recherche alpine depuis les années 1920. Les recherches couvrent un large éventail de disciplines scientifiques, notamment l’écologie, la géologie, l’hydrologie et l’astronomie. LTER a établi son site de Niwot Ridge en 1980 et se concentre sur le cycle des nutriments, la dynamique des gaz à l’état de traces, la productivité des plantes et la composition des espèces. Le site CZO de Boulder Creek étudie l’impact de l’érosion et de la météorisation sur les écosystèmes et les propriétés des roches.

Le Dr Bowman affirme que le projet NEON ajoute un élément indispensable aux recherches déjà menées à Niwot Ridge. « NEON offre un regard plus large sur certaines des choses que nous faisons depuis longtemps, et ajoute de nouveaux types de données », dit-il. « Par exemple, nous disposons de longues archives climatiques, mais nous n’avons pas d’archives sur les populations d’insectes ou de mammifères. La conception spatiale et les méthodes d’échantillonnage de NEON nous permettent également de comparer ce qui se passe ici à d’autres parties du pays, de sorte que nous pouvons déterminer si nos observations ne sont qu’un phénomène local ou quelque chose de plus régional ou mondial. » Il ajoute que le projet NEON a attiré d’autres chercheurs intéressés par l’exploration de la dynamique des écosystèmes alpins.

La recherche sur les écosystèmes alpins est urgente – non seulement en raison de la fenêtre sur le changement global que ces systèmes fournissent, mais aussi en raison de leur impact direct sur les régions environnantes. Plus de 40 % de l’eau de l’ouest des États-Unis provient du manteau neigeux des Rocheuses. Les modifications de l’accumulation de neige et du moment de la fonte pourraient avoir un impact sur des millions de personnes qui dépendent de l’eau provenant des montagnes, notamment les villes de Denver, Phoenix et Los Angeles. Les données du projet NEON aideront les chercheurs à surveiller les changements dans ce système fragile et critique.