在长岛南叉东部边缘,大部分明显的人类痕迹消失了,沙丘在地平线上延伸,逐渐升高到80英尺。这片土地不断被风塑造,“移动的沙丘”每年向内陆移动几英尺。一些饱受风雨和海风侵蚀的树木,其树干倾斜近直角,仿佛即将折断。还有些树枝向四面八方伸展。
“看看这棵橡树。它就像一个怪物。它就像一个生物,”哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站和威廉·帕特森大学的树木年轮科学家妮可·戴维(Nicole Davi)说。她仔细观察着这棵从沙地中生长出来、仿佛悬浮在运动中的、不可思议的瘦长、扭曲的树。
希瑟山州立公园内的这些扭曲的树木是纽约最后的滨海森林之一,多年来这些森林已被开发清除,并受到海平面上升加剧的威胁。沿着整个东海岸,像这样的滨海森林正在变成鬼城,被大量咸水淹没,导致它们从根部开始死亡。这种过程又被飓风加剧,飓风会用狂风和洪水迅速杀死树木。即使是幸存下来的树木,在风暴过后通常也会生长得更慢。
我加入了戴维的行列,一起采集幸存树木的样本,这些树木的年轮中包含着过去飓风的痕迹。如果一场风暴损坏并显著减缓了树木的生长,那么该树木的年轮就会比正常情况窄得多。有了足够的数据,像戴维这样的研究人员就可以分析这些模式,使年轮能够充当该地区飓风的替代记录。这些数据甚至可以超越气象记录——理论上可以追溯到最古老的树木。
戴维从拉蒙特-多尔蒂地球观测站树木年轮研究实验室主任爱德华·库克(Edward Cook)那里收到一条线索,库克在1983年观察到希瑟山州立公园有一片古老的橡树林。根据年轮判断,他发现的最古老的树可以追溯到1736年,至今仍是长岛记载的最古老的橡树。现在,40年后,戴维正在寻找这片百年橡树林,希望能侥幸它们还活着。
幸运的是,库克对那天他看到的树以及最古老橡树的位置记忆犹新。“我非常清楚地记得,那棵树的树冠底部,直径可能约一英尺,距离沙地只有约一英尺。没有人弄清楚原因,但我推测这可能是1938年的飓风造成的,那是一场巨大的风暴,直接扫过长岛,”库克在电话中告诉我。
戴维不确定能否找到这些树。毕竟,很难说自从库克偶然发现它们以来,它们到底经历了什么。飓风“桑迪”在纽约和新泽西州导致数千棵树死亡,可能已经成为它们的“死亡丧钟”。
我们沿着一条穿过沙地和茂密草丛的小径继续前进,直到我们到达一片看起来很有希望的古老橡树林,树枝粗壮而弯曲。仅凭外观无法判断它们的年龄,但有一些很好的迹象。“它们的树枝更粗。有时它们看起来扭曲,或者看起来更老——你知道,枝干更粗,”戴维说。真正了解年龄的唯一方法是取芯,这涉及到将一种称为生长锥的空心手钻拧入树木中心,以提取样本。
于是,戴维蹲在地上,将生长锥拧入其中一棵树的树干。她注意到,它粗壮的树枝也可能表明生长速度快,可能是由附近的池塘促进的,而不是其年龄。取出铅笔大小的样本后,她检查了木材,木材上有深浅不一的棕色环带,估计这棵树约有一百年的历史——没有她希望的那么古老。要确定确切的年龄,她必须将树芯带回实验室进行测定。
除了年轮的宽度和数量,戴维还对研究氧同位素记录感兴趣,氧同位素记录会根据树木吸收水分的组成而变化。“来自热带气旋的雨水具有不同于普通雨水的同位素特征,”她说。“所以,我们想看看我们是否能在发生大型破坏性热带气旋的年份中识别出这种同位素特征。”这些数据将有望帮助将指示生长缓慢的狭窄树带与飓风造成的损害联系起来。
从那里,戴维希望通过与历史记录进行交叉分析,缩小影响飓风树木损害的最重要因素,例如海岸位置或风速。这项研究可以让她了解树木将如何应对未来的风暴——随着气候变化加剧飓风并侵蚀最后一个滨海森林的海岸线,这是一个日益重要的问题。
虽然用树木年轮研究飓风仍然相当新颖,但亚利桑那大学树木年轮研究实验室的树木年轮科学家瓦莱丽·特鲁埃特(Valerie Trouet)设想这项工作可能有助于加强气候模型。她于2016年进行的一项研究将加勒比地区的飓风记录延长了350年。特鲁埃特说,通过提供更长期的飓风数据,她可以设想这项研究有助于科学家更清晰地将飓风的变化归因于气候变化。
戴维还在从其他剩余的森林收集样本;纽约费尔岛沙丘后的滨海橡树冬青森林,以及新泽西州桑迪胡克半岛上一片相对未受干扰的冬青森林。鉴于研究仍处于早期阶段,且没有外部资助支持,她不确定何时能够发表基于这项工作的研究。
我们旅行的第二天,戴维与爱德华·库克再次一起寻找那些古老的橡树。这次,库克很快将他们带到了他记忆中那片树林所在的地方,他们随后对数棵树进行了采样,这些树的年龄超过200年。戴维正在接近,但仍未找到那棵300年历史的橡树。“我不知道它们是否已经消失了,或者我们是否还没有找到它们,”戴维说。她打算继续寻找。