Di puncak timur Andes, kira-kira lapan jam memandu di jalan tanah dari Cuzco, Peru, adalah pemandangan yang luas di salah satu hutan yang paling pelbagai di bumi. Awan ribut mendidih di langit malam merah jambu, dan pendahuluan kabus di kaki bukit. Hujan dan kabut menenggelamkan pegunungan dengan kelembapan yang membuat mereka begitu menakjubkan dengan kehidupan.
Miles Silman, ahli biologi dari Wake Forest University di North Carolina, membawa saya ke rabung ini untuk memperkenalkan saya ke hutan awan Peru. Awan yang dilahirkan dari kelembapan yang naik dari Amazon River Basin mengekalkan pelbagai jenis pokok, yang seterusnya menyokong pakis, lumen, bromeliad dan orkid yang berjuang untuk meletakkan akar di mana-mana tampalan kulit kayu. Epifit ini ("epi" bermaksud "di atas, " dan "phyte" bermaksud "tumbuhan"), ditambah dengan tanah humus basah, understory tebal tumbuhan dan rendaman di awan, yang membezakan hutan awan daripada jenis lain.
Silman dan saintis lain cuba untuk katalog dan memahami tumbuhan dan kehidupan haiwan di hutan awan Andean sebelum terlambat. Syarikat-syarikat minyak, setelah mendapati petroleum dan gas asli di kawasan sekitarnya, sedang memotong jalan dan saluran paip yang dikatakan ahli sains merosakkan beberapa populasi tumbuhan. Selain itu, petani tempatan dan penternak rumput hutan awan yang jelas untuk memperluaskan operasi mereka dan menuai kayu api.
Paling penting, hutan awan di sini terancam oleh perubahan iklim. Di bahagian lain di dunia, suhu hangat pada abad yang lalu telah mendorong spesies asli ke arah kutub geografi atau mengubah pertumbuhan bermusim dan penghijrahan mereka. Di Amerika Utara, contohnya, jajaran pelawak sayap biru dan burung tampar lain telah beralih ke utara; burung menelan bun dan burung lain berhijrah awal pada musim bunga daripada yang pernah mereka lakukan; dan tumbuh-tumbuhan berkembang lebih cepat. Tetapi hutan awan mungkin terdedah kepada perubahan iklim.
Daripada 25 kawasan panas biodiversiti di seluruh dunia bahawa kumpulan pemuliharaan mengatakan bahawa perlindungan berhak istimewa, Andes tropika adalah yang paling kaya, kata ahli biologi Lee Hannah dari Conservation International. Wilayah ini mempunyai hampir dua kali lebih banyak spesies tumbuhan dan empat kali spesies tumbuhan endemik yang banyak ditemui di mana-mana di dunia - sebagai tempat seterusnya dalam senarai, hutan antara Mexico Tengah dan Terusan Panama.
Banyak tumbuhan Andean mempunyai "penyebaran". Iaitu, kawasan di mana mereka boleh akar, tumbuh dan membiakkan sepanjang ratusan batu secara mendatar-tetapi hanya beratus-ratus kaki secara menegak. Kata Silman, "Saya dapat berdiri di atas lorong dan melempar batu di pelbagai jenis spesies yang berlainan." Ketinggian pilihan tumbuhan ini - dan oleh itu ketinggian burung dan haiwan lain yang memakannya, menanam bunga mereka dan menyebarkan benih mereka -Disentu ditentukan oleh suhu. Dan ketika Andes panas melalui pemanasan global, tanaman ini dapat diusir dari rumah semula jadi mereka.
Saya menuju ke arah hutan awan dengan enam ahli biologi dan seorang pembantu lapangan. Kami merancang untuk mendaki kira-kira 75 kilometer perjalanan, memperoleh dan kehilangan 9, 000 kaki dalam ketinggian melebihi laluan menghampiri 13, 000 kaki. Pada hari pertama, kami naik dari Sungai Yavero ke puncak gunung yang tidak dinamakan di Taman Negara Manú Peru, salah satu rizab hutan hujan terbesar di dunia. Matlamat kami adalah Callanga, lembah kecil di tengah-tengah Manú. Kadar permulaan kenaikan ini telah menyebabkan saya bernafas dengan mendalam, dan saya tertanya-tanya jika saya akan dapat bersaing.
Andes terdiri daripada rabung selari tinggi yang mengikuti Pantai Pasifik Amerika Selatan. Di utara, lembah ini boleh lembab di kedua-dua sisi, tetapi di Peru, lereng barat kering-kering dan lereng timur tepu oleh kabut dan awan. Di atas perjalanan dari Cuzco ke kepala jejak kami, ladang-ladang bertingkat curam meliputi bahagian-bahagian pergunungan yang tinggi seperti mozek. Di dalam jurang antara hutan ridgelines hutan kebanyakannya pain dan eucalyptus, kedua-dua spesies diperkenalkan. Petani akan kembali walaupun sebelum Inca telah mengeluarkan banyak tumbuh-tumbuhan semulajadi. Hanya apabila anda sampai ke ridgeline di sebelah Basin Amazon, di mana kami melakukan hiking kami, spesies asli mula menguasai.
Kami sampai di pos Manu Park, di atas garis pokok, tepat sebelum matahari terbenam. Pada waktu pagi kita mengisi pada oatmeal dan memulakan di seberang gunung. Trudging ke arah pokok di bawah, Silman menunjukkan bahawa mereka lebih jauh ke bawah gunung daripada yang sepatutnya. Selama lebih dari 5, 000 tahun orang telah berkumpul kayu api dari lapisan tumbuhan yang paling tinggi ini dan membersihkan tanah untuk pertanian dan ragut. The Inca, yang tamadunnya berkembang di sini dari 600 hingga 500 tahun yang lalu, adalah tuan-tani ladang bertingkat. Pokok pembakaran atau penuaian sekarang dilarang di taman nasional ini, tetapi penguatkuasaan di lereng terpencil ini sukar. "Kita harus berjalan di hutan, " kata Silman, sambil mengikuti jejak berlumpur yang dikelilingi oleh rumput-rumputan kecil.
Laluan ini turun ke hutan dan awan. Di tempat saya tidak dapat melihat jalan di hadapan saya untuk kabut. Semuanya menetes. Di ketinggian 6, 000 kaki, hutan boleh mencapai 20 kaki kelembapan setahun dari hujan. Air dari awan boleh menambah 5 hingga 20 kaki lagi. Lumut, paku, bromeliad dan anggrek yang menutupi batang pohon itu mengeringkan lembapan dari awan dan menahannya, bertindak sebagai spons gergasi. Pada masa yang sama, pokok memanjangkan akar terus dari cawangan mereka ke epifit, untuk mencuri kelembapan dan nutrien. Hutan adalah akar pokok, pokok dan epifit yang dipintal secara besar-besaran, apa yang dikatakan oleh Silman "barang-barang di atas barang-barang." Semua interaksi antara air yang bertukar-tukar di antara tumbuh-tumbuhan melambatkan aliran kelembapan ketika ia menuruni bukit Amazon.
Para saintis telah menerangkan jenis hutan ini sebagai ekonomi yang kaya dengan nutrien yang terletak pada substrat nutrien yang miskin. Tanah adalah berasid, sejuk dan berair. "Ia adalah tempat yang tidak baik untuk menjadi akar, " kata Silman. Sebagai hasilnya, dia telah mendapati, kebanyakan pokok yang diletakkan di bawah satu milimeter lilitan setahun-kira-kira ketebalan sesenit. Kadar pertumbuhan yang perlahan ini tidak menggambarkan dengan baik untuk keupayaan hutan awan untuk bertindak balas terhadap keadaan cuaca yang berubah dengan pantas, kata Silman.
Kami mengangkut jejak yang lembab. Pada satu titik, ia terbuka kepada rawa yang luas yang ditutup dengan sphagnum lumut yang mendalam. Silman mengambil jalan memutar untuk mencari kilang baru, tetapi tiba-tiba kakinya hilang ke dalam sinkhole. Dia menariknya keluar dan backtracks ke tanah yang lebih kukuh. Saya tinggal di laluan. Ahli biologi mempunyai teropong mereka dengan kerap, untuk melihat burung yang melayang. Hutan awan begitu tebal sehingga pertemuan kebanyakan hidupan liar adalah ringkas. Namun, para saintis melihat tempat-tempat berkaki gunung, dedaunan-pemetik, spinetil dan antibiotik. Penduduk burung naik apabila kita turun. Andes tropika mempunyai 1, 724 spesies burung-lebih daripada dua kali ganda jumlahnya di Kanada dan Amerika Syarikat.
Josh Rapp, ahli biologi kanopi hutan di Wake Forest, adalah salah satu daredevils kumpulan kami. Dia menggunakan katapel untuk menembak berat memimpin kecil yang dilekatkan pada garis memancing di atas kaki tinggi. Dia menggunakan garis memancing untuk mengangkat tali yang lebih kuat, dan rentetan kuat untuk mengangkut tali pendakiannya. Dia mengikatkan tali itu ke cawangan pokok yang berukuran 120 kaki, tidak melengkapkan topi keledar dan menaikkan tali. "Terdapat pelbagai lagi, pelbagai lapisan, dan pelbagai struktur di sana daripada anda berada di hutan yang sederhana, " katanya. "Dan semua varieti ini diterjemahkan ke dalam beberapa habitat yang menakjubkan untuk epifit. Ada bromeliad tangki besar yang menangkap stok merah dengan bunga kuning berganda, dan kelompok besar orkid merah jambu. Ia luar biasa. "Epifit mungkin sangat mudah terdedah kepada perubahan iklim sekiranya paras awan meningkat.
William Farfan, ahli biologi dari University of Cuzco, membawa saya anggrek kecil tidak lebih besar daripada ibu jarinya. "Lihat itu, " katanya. "Bukankah dia cantik?" Memang, bunga ungu, kuning dan gading kecil itu mempesonakan. Karina Garcia, ahli biologi lain dari University of Cuzco, menunjukkan kehebatannya mengumpulnya dengan sekumpulan bunga yang mengalir ke tanah seperti sejambak pengantin liar yang sangat besar. Orang Peru pada ekspedisi kami bersaing antara satu sama lain untuk menangkap khazanah paling jarang dan paling elegan dari hutan; Setakat ini, dia berada di hadapan.
Mengumpul spesimen mungkin terdengar agak lama, namun ahli paleoecologist Mark Bush dari Institut Teknologi Florida, yang mengkaji sejarah kuno hutan awan ini, kata para saintis masih berusaha untuk menurunkan apa yang hidup di sini.
Kerja berlanjutan sepanjang minggu. Para ahli biologi melampirkan band ke pokok untuk mengukur kadar pertumbuhan, mengumpul spesimen dan plot pegangan yang akan mereka lawati kemudian untuk memantau perubahan di hutan sebagai tindak balas terhadap perubahan iklim. Kami bukan tanpa pelawat. Satu pasukan monyet berbulu melayang melalui kanopi, tergantung pada anggota badan yang nampaknya tidak dapat menahan berat badan mereka, dan melompat melepasi jurang. Suatu pagi, Silman menjumpai sepasang landak ekor-prehensile di kanopi yang dikatakannya lebih sukar untuk dijumpai daripada jaguar di bahagian dunia ini.
Banyak haiwan di sini telah berkembang hubungan rapat dengan jenis tumbuhan tertentu. Di hutan awan, burung dan serangga yang hampir tanpa angin, kebanyakannya membuat pendarfluor. Kolibri burung terikat, dengan tagihan lebih panjang daripada badan mereka, memberi makan bunga dengan bunga berbentuk tubular panjang. Penyu burung Sicklebill mempunyai tagihan yang lebih pendek yang mempunyai lekukan hampir 90 derajat, yang membolehkan tagihan untuk memuat ke dalam bunga yang sama membengkokkan genus Heliconia. "Terdapat lebih daripada 200 spesies hummingbirds di Amerika Selatan, " kata Cristián Samper, pengarah Muzium Nasional Sejarah Alam Smithsonian, "dan setiap daripada mereka mempunyai cerita seperti itu."
Dalam perjalanan sebelumnya, Silman dan Bush telah dibawa masuk, oleh keldai dan ransel, platform pontoon yang mereka terapung di tasik di hutan awan. Mereka menurunkan gerudi berongga dari derrick kecil ke bahagian bawah tasik untuk mengumpul plag sedimen sepanjang tiga kaki. Contoh teras ini dihantar ke makmal Bush di Melbourne, Florida, untuk analisis. Pengagihan debunga di lapisan sedimen menawarkan petunjuk bagaimana kehidupan di rantau ini berubah sebagai tindak balas kepada zaman ais terakhir.
Di Tasik Consuelo, berhampiran dengan batas bawah hutan awan, para penyelidik mencipta rekod sedimen yang memanjangkan kembali 43, 000 tahun. Membandingkan data mereka dengan sedimen yang berbeza yang dianalisis oleh saintis lain, Bush dan Silman percaya bahawa semasa zaman ais terakhir, yang berlangsung dari kira-kira 105, 000 hingga 11, 000 tahun yang lalu, apabila suhu jatuh sebanyak 9 hingga 16 darjah Fahrenheit di kawasan ini, spesies bergerak dari gunung ke Basin Amazon. "Pada dasarnya, hutan tropika mempunyai iklim yang lebih tinggi untuk membolehkan spesies dapat hidup, " kata Bush. "Kekurangan helai ais yang meluas di seluruh tanah, seperti yang berlaku di Amerika Utara, menghalang kepupusan borong yang berlaku di utara." Ketika bumi mula memanaskan sekitar 19, 000 tahun yang lalu, spesies bergerak kembali ke Andes-but pada kadar yang sangat perlahan.
Berdasarkan gambaran masa lalu, Silman dan Bush berfikir bahawa hutan awan yang lambat ini mungkin tidak dapat bersaing dengan perubahan iklim yang cepat yang diramalkan untuk abad ini. Mereka dan saintis lain mengatakan tumbuhan tidak akan dapat menyesuaikan diri dengan cepat untuk hidup di dalam julat semasa mereka. Pokoknya mungkin perlu bergerak ke ketinggian yang lebih tinggi hanya dalam satu atau dua generasi. Tetapi tidak ada yang tahu sama ada mereka akan berkembang upslope, di mana tanah itu lebih curam dan tanah mempunyai kimia, kedalaman dan mikrob yang berbeza.
"Tumbuhan perlu berhijrah rata-rata 2, 600 kaki untuk kekal dalam keseimbangan dengan iklim, " kata Silman. "Itu jauh, dan mereka perlu pergi ke sana pada 2100." Pada masa itu, menurut ramalan pakar yang paling banyak, suhu purata di hutan awan akan meningkat sebanyak empat hingga tujuh darjah Fahrenheit.
Kebanyakan maklumat mengenai kesan perubahan iklim di hutan ketinggian tinggi tidak berasal dari Andes, yang agak sedikit dikaji, tetapi dari Costa Rica. Di sana, di hutan awan Monteverde, musim kering telah menjadi lebih lama sejak pertengahan 1970-an dan telah bertepatan dengan beberapa kepupusan setempat. Penyelidik baru-baru ini mengikat kepupusan meluas katak dan spesies katak endemik di Monteverde kepada perubahan iklim. Pemanasan di abad yang akan datang dijangka akan memindahkan pangkal hutan awan di bahagian Costa Rica kira-kira 1, 000 kaki ke atas. Jika pergerakan berterusan, awan boleh naik di atas puncak Cordillera de Tilaran, dan hutan awan akan terhenti.
Di kem, Universiti Cuzco biol-ogis Mireya Raurau dan Marlene Mamani memotong stok tumbuhan di antara kepingan akhbar. Tekan terus ke malam. Kebanyakan beban akan dihantar kepada pakar di Peru dan herbarium di seluruh dunia di mana ahli botani akan cuba menandakan spesies tumbuhan yang dikenali dan mengenal pasti yang baru. Silman setakat ini mendapati berpuluh-puluh spesies tumbuhan baru, genus pokok baru, dan beberapa lanjutan utama bagi spesies yang diketahui.
Penyelidik Peru akan tinggal di sini selama sebulan. Untuk seluruh penginapan kami di Lembah Callanga, saya telah menatap dengan lelah pada pendakian 9, 100 kaki-hambatan pertama jalan balik. Rapp dan Silman merancang untuk melakukan semua kenaikan, jarak 30 batu, dalam satu hari bermula pada 2 pagi. Saya membuat keputusan untuk meninggalkan hari sebelumnya, dengan jadual yang lebih bertamadun.
Silman mengaturkan keldai dan panduan untuk perjalanan saya. Tito yang berusia sepuluh tahun dan kakak iparnya yang berumur 18 tahun merupakan milik keluarga Mule di Callanga. Mereka mendaki jejak sejauh 30 batu untuk hidup, mengambil barangan petani lembah untuk memasarkan. Malta mempunyai beban ke atas bahunya, yang saya anggap pakaian atau makanan. Kemudian berkas itu mula menangis. Dalam perjalanan, Malta merawat bayi itu, memegangnya di lengan kirinya sambil menyerang keldai dengan tongkat yang dipegang di sebelah kanannya. Dengan kita semua berteriak, mencambuk dan menolak, keldai hanya berjalan lima hingga sepuluh kaki sebelum ia berhenti dan kita perlu mengulangi keseluruhan proses. Pendakian kami mengembara laluan yang sama sehingga hutan awan perlu diambil.
Silman dan Rapp, bermata gelap, mengejar kami pada keesokan harinya. Silman berkata hello, kemudian runtuh helang di tanah. Setelah berehat sebentar, kami meneruskan perjalanan kami keluar dari hutan awan. Di bukit-bukit di atas, seorang petani membakar hutan untuk memberi laluan kepada tanaman. Foto satelit yang diambil ke atas Amerika Selatan menunjukkan 6, 000 kebakaran di hutan tropika dalam satu malam. "Anda tidak boleh menghentikan mereka semua, " kata Silman.
Michael Tennesen , seorang penulis dan jurugambar yang berpangkalan di Lomita, California, menulis tentang pembina teleskop abad ke-19 dalam isu Smithsonian pada Oktober 2001 .
