Введение

Форма рельефа в Аризоне и Юте, США.

Описание

Плато, часть более крупного плато Колорадо, граничит с Большим каньоном с юга и достигает высоты 9200 футов (2804 м). Плато разделено между Национальным лесом Кайбаб и частью "Северного края" Национального парка Гранд-Каньон. Притоки реки Колорадо формируют восточные и западные границы плато, а ярусы поднятых скал очерчивают его северные края. Зимой выпадает обильный снег (иногда более 5 метров), что создает возможности для лыжных походов и снежного кемпинга. Эта обширная территория густо покрыта лесами из осины, ели, сосны желтой и можжевельниковых рощ, резко контрастируя с засушливыми низменностями, окружающими её. В прохладных лесах плато обитает белка Кайбаб, эндемик этого региона. Среди других представителей фауны – олени, индейки, пумы и рыси. Олени Кайбаб особенно важны из-за изменений в их популяции в начале 1900-х годов. Это колебание является ярким примером воздействия на популяцию и влияния, которое человек может оказывать на природу.

Физиография

Плато Кайбаб состоит из примерно 1152 квадратных миль (2984 км2), расположенных на высоте более 6000 футов (1829 м). Наивысшая точка плато достигает 9200 футов (2804 м) с топографической выдачей 3580 футов (1091 м). С юга плато ограничено Большим каньоном реки Колорадо, где высота местности варьируется от 8800 футов (2682 м) до немногим менее 6000 футов (1829 м). Наиболее обширной площадкой плато является Эспеланда, которую местные ковбои называют "Песчаными скалами". Эта местность сформировалась в результате выветривания сланца Эрмита, обнажившего твердый слой пермского песчаника. Этот красный песчаник является одной из наиболее заметных особенностей плато. Западной границей плато служит каньон Караб-Крик, чьи высокие отвесные стены образуют естественный барьер для передвижения большинства животных. Северо-западная граница плато проходит по линии разлома к северу от Змеиной лощины, расположенной примерно в шестнадцати милях к востоку от Караб-Крика. Восточной границей является так называемая долина Хаузерок – мраморное плато, образованное моноклинальным складкой, по которой слои пород опускаются на 2000–3000 футов.

Климат

Климат плато Кайбаб характеризуется дождями и грозами в конце лета во время сезона летних муссонов, снегопадами, иногда сильными, зимой и более сухой погодой в начале лета. Среднегодовое количество осадков за период с 1925 по 1936 год составляло . Зимой снег выпадает обильно и часто накапливается значительной толщиной. Июнь – самый сухой месяц в году, за ним следуют май и начало июля. Штормы происходят несколько раз в неделю до начала сентября. Наивысшие части плато обычно покрыты снегом, а снегопады обычно случаются с мая по сентябрь. Плато имеет сухой летний влажный континентальный климат (Köppen Dsb), граничащий с сухим летним субальпийским климатом (Köppen Dsc). Большая часть плато находится в 6b зоне морозостойкости USDA (от -15°C до 0°C), а наиболее высокие участки – в зоне 6a (от -10°C до -15°C). На вершине плато метеостанция отсутствует, однако в таблице климата представлены интерполированные данные для района вокруг вершины. Сухой Парк – это удаленная автоматизированная метеостанция, расположенная в 10 км к северо-западу от наивысшей точки плато Кайбаб, на высоте 2654 м.

Олень кайбаб

В начале XX века на плато Кайбаб был проведен интересный эксперимент, который некоторые могли бы назвать своеобразной популяционной инженерией. Численность оленей-мулов на плато до 1905 года оценивалась примерно в 4000 особей. Это число никогда не подтверждалось каким-либо подсчетом или обследованием и стало общепринятым, главным образом, из-за отсутствия других оценок. Средняя кормовая емкость территории была неизвестна, отчасти потому, что эта концепция не была широко распространена среди натуралистов в то время. Позднее Алдо Леопольд оценил, что емкость могла составлять около 30 000 оленей. В 1906 году целью было просто защитить и увеличить популяцию, поэтому 28 ноября президент Теодор Рузвельт учредил Национальный заповедник Гранд-Каньон. С 1880-х годов на плато наблюдался чрезмерный выпас овец, крупного рогатого скота и лошадей. В то же время многие хищники были убиты фермерами и охотниками за награду. К моменту основания заповедника Рузвельтом фермеры переселили большую часть домашнего скота в другие места. Основным изменением, вызванным созданием заповедника, стало введение запрета на охоту на оленей. Правительственные усилия, возглавляемые Лесной службой Соединенных Штатов, вновь начали защищать численность оленей путем уничтожения их естественных хищников; с этой целью в период с 1907 по 1939 год, по имеющимся данным, было убито 816 горных львов, 20 волков, 7388 койотов и более 500 рысей. В первые десятилетия XX века популяция оленей значительно возросла. По одной из оценок, в 1924 году на территории обитало до 100 000 оленей. Опять же, эту оценку не подтвердил никакой систематический учет, и она, возможно, была завышена вдвое. Однако вскоре после этого популяция оленей начала сокращаться из-за перевыпаса. К середине 1920-х годов многие олени умирали от голода. После ожесточенных судебных разбирательств между федеральным правительством и штатом Аризона охота была вновь разрешена для сокращения численности оленей. Охотникам удалось добыть лишь небольшую часть голодающих животных. Сама территория была повреждена, а ее кормовая емкость значительно снизилась.

Динамика популяции добычи и хищников

Когда экологи начали изучать эту территорию и размышлять о произошедших там изменениях, они стали использовать оленя Кайбаб в качестве наглядного примера того, как устранение естественных хищников оленя, предпринятое в целях сохранения популяции, позволило оленям чрезмерно размножиться и быстро истощить ресурсы плато. Некоторые экологи полагали, что эта ситуация подчеркивает важность поддержания баланса между популяцией и кормовой базой среды обитания. Однако более значимый урок, извлеченный из истории с оленями Кайбаб, заключается в том, что человеческие усилия по защите дикой природы и сохранению диких территорий должны учитывать экологическую сложность и трудно предсказуемые социальные приоритеты. Изменения происходят, иногда быстро, но их последствия ощущаются десятилетиями. Сегодня Комиссия по охоте и рыболовству Аризоны управляет этой территорией, контролируя численность оленей и хищников, а также выдавая разрешения на охоту для поддержания баланса между популяцией оленей и кормовой базой. Хотя история оленей Кайбаб приобрела известность в 1920-х годах благодаря резкому увеличению и последующему сокращению их численности, ее можно использовать для демонстрации того, как научные исследования и исторические перспективы могут помочь в обучении современных студентов. Первоначальная интерпретация этой истории, представленная в учебниках, заключалась в том, что контроль над хищниками привел к разрушению роста популяции оленей. Считалось, что большое количество хищников препятствовало росту популяции оленей, поэтому были введены правила, направленные на сокращение численности хищников и увеличение популяции оленей. Однако, по мере проведения дальнейших научных исследований, эколог Грейм Когли предположил, что контроль над хищниками сам по себе не мог вызвать резкий рост популяции оленей на Кайбабе, а скорее на это повлияли такие факторы, как климат, выпас других животных и политика сохранения.

Мнение Когли вызвало путаницу среди учителей и ученых относительно того, что включать и преподавать на уроках экологии и биологии, в результате чего эта история перестала использоваться в качестве примера динамики популяций хищника и жертвы. Это важно для развития научных исследований, поскольку показывает, что события, такие как спор об оленях Кайбаб, не имеют однозначного начала и конца, а включают в себя различные точки зрения и подходы, которые учителя используют для демонстрации сложности и многогранности научных дискуссий. Летом 2002 и 2003 годов лесной эколог Дэн Бинкли и его коллеги провели тщательный анализ возрастной структуры осиновых рощ на Кайбабе. Их работа показала, что в 1920-х годах на плато успешно проросло лишь небольшое количество осин. Они исключили выпас домашнего скота или исключительно засушливые условия в качестве причин этого изменения и пришли к выводу, что возрастная структура осины в этом районе, вероятно, была вызвана периодом интенсивного объедания побегов большой популяцией оленей. По их мнению, это согласуется с первоначальной оценкой быстрого роста популяции оленей в результате постоянного контроля над хищниками. Их оригинальные исследования стали ценным дополнением к продолжающемуся обсуждению взаимодействия хищников и жертв на Кайбабе. [Binkley, Dan, et al., 2006. Был ли Алдо Леопольд прав насчет стада оленей Кайбаб? Экосистемы 9: 227–241]

Спор об оленях Кайбаб коренным образом изменил подход к преподаванию науки в учебниках и способ, которым студенты критически оценивают экологию и биологию. Кроме того, студенты теперь узнают, что вмешательство человека может иметь серьезные последствия для популяции и развития конкретных животных в определенных регионах.