Yellowstone-
Nationalpark

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Das größere Ökosystem des Yellowstones

Winter im Yellowstone

Tiefer Schnee, kalte Temperaturen und kurze Tage charakterisieren den Winter im größeren Yellowstone-Ökosystem, Bedingungen, an die die Pflanzen und Tiere angepasst sind. Beispielsweise behalten Nadelbäume ihre Nadeln während des Winters, so dass sie eine zusätzliche Möglichkeit zur Fotosynthese haben. Espen und Pappeln behalten ihr Chlorophyll in ihrer Baumrinde, so dass es für sie möglich ist, Fotosynthese durchzuführen bevor sie Blätter haben.

Anpassung des Tierverhaltens

• Eichhörnchen und Biber verstecken Nahrung vor dem Winter.
• Einige Vögel schlafen mit ihren Köpfen versteckt in ihren Rückenfedern, um Wärmeverlust zu verhindern.
• Die Hirschmaus (Peromyscus maniculatus) kauern sich zusammen, um warm zu bleiben.
• Huftiere wie Hirsche, Wapitihirsche und Bisons folgen einander im tiefen Schnee, um Energie zu sparen.
• Kleine Säugetiere finden Isolierung, Schutz vor Raubtieren und bewegen sich einfacher unter dem Schnee.
• Raufußhühner vergraben sich über Nacht im Schnee, um sich zu isolieren.
• Bisons, Wapitihirsche, Gänse und andere Tiere finden Nahrung und Wärme in den hydrothermischen Bereichen.

Morphologische / körperliche Anpassungen der Tiere

• Säugetiere wechseln ihr Fell im Herbst. Die neuen Deckhaare sind länger und schützen das Unterfell. Das zusätzliche Unterfell wächst jeden Herbst und besteht aus kurzen, dicken, oft gewellten Haaren, um Luft zwischen den Haaren zu speichern. Eine Talg-(Öl)-Drüse neben jedem Haarkanal, gibt Öl ab, um das Fell wasserdicht zu machen. Säugetiere können über Muskeln ihr Fell kontrollieren, sie können die Haare aufstellen, um noch mehr Luft aufzunehmen, wenn ihnen kalt ist und flachlegen, um die Luft zu entfernen, wenn ihnen zu warm ist.
• Das Fell der Flussotter hat lange Deckhaare mit sich verhakenden Spitzen, die das Unterfell schützen, das sehr wellig und dicht ist, um die isolierende Luft zu speichern. Öl von den Talgdrüsen verhindert, dass Wasser die Haut des Otters berühren kann. Nachdem sie das Wasser verlassen haben, tauschen sie die Luft in ihrem Fell aus, indem sie sich im Schnee wälzen und ihr nasses Fell ausschütteln.
• Schneeschuhhasen (Lepus americanus), Präriehasen (Lepus townsendii), Langschwanzwiesel (Mustela frenata) und Hermelin (Mustela erminea) wechseln ihre Farbe im Winter nach weiß. Die weiße Farbe bietet eine Tarnung, aber entwickelte sich wahrscheinlich primär deswegen, um die Tiere besser zu isolieren, da die hohlen, weißen Haare Luft anstatt Farbpigmente enthalten.
• Schneeschuhhasen (Lepus americanus) haben große Füße, um ihr Gewicht besser über dem Schnee verteilen zu können; bei Mardern und Luchsen wächst zusätzliches Fell zwischen den Zehen, damit sie eine größere Standfläche ihrer Füße erhalten.
• Elche haben besondere Gelenke, die ihnen erlauben, ihre Beine über dem Schnee zu bewegen als durch den Schnee, wie es eher die Wapitihirsche tun.
• Die über einen Zentimeter dicke Federschicht der amerikanischen Meisen halten diese um bis zu 50°C wärmer wie die Umgebungstemperatur.

Biochemisch / physiologisch

• Einige Säugetiere und Wasservögel haben einen gegensätzlichen Wärmeaustausch in ihren Extremitäten, der ihnen erlaubt, im kalten Wasser zu stehen. Kalte Temperaturen verengen die oberflächlichen Blutgefässe, so dass das Blut in tiefere Venen umgeleitet wird, die nahe an den Arterien liegen. Kaltes Blut, das von den Extremitäten zurückkehrt, wird von dem arteriellen Blut aufgewärmt, das zu den Extremitäten fließt und bewahren so die Wärme.
• Während der Nacht lassen sich die amerikanischen Meisen unterkühlen. Ihre Körpertemperatur fällt von 42,2°C auf 31°C ab, was das starke Temperaturgefälle zwischen ihren Körpern und der Umgebungstemperatur etwas abmildert. Dies führt dazu, dass 23% weniger Fett verbrannt werden muss.
• Chorfrösche (Pseudacris triseriata) lassen sich einfrieren, indem sie sehr viel Zucker speichern, um den kalten Temperaturen und der Bildung von Eis in ihren Körpern zu verhindern. Bei niedrigen Temperaturen, wandelt die Leber schnell Glykogen in Glukose um, das in den Blutkreislauf gelangt und als Antifrostschutzmittel dient. Innerhalb von acht Stunden, steigt der Blutzuckerspiegel um den Faktor 200. Wenn der Eisgehalt des Froschkörpers 60 bis 65 Prozent erreicht, stellen das Herz und die Lunge ihre Arbeit ein. Innerhalb einer Stunde nach dem Auftauen, fängt das Herz an wieder zu schlagen.

Schneearten

Der Schwimmschnee bildet sich durch den Schneemetamorphismus durch kalte Lufttemperaturen, wenn Wasser von wärmeren Schnee nahe dem Boden zum kälteren Schnee an der Oberfläche wandert. Schneekristalle wachsen, bilden Schwimmschnee, worin sich kleine Säugetiere Gänge graben können.

Beim Triebschnee werden die Kristalle abgerundet und sie lagern sich im Windschatten von Bergkämmen ab oder bilden Schneeverwehungen.

Reif bildet sich, wenn unterkühlte Wassertröpfchen in Kontakt mit Objekten kommen und daran sofort erstarren.

Raureif entsteht, wenn Wasserdampf auf Oberflächen sublimiert, d. h. sofort von der gasförmigen Phase in den festen Zustand übergeht. Die Bildung von Raureif an Oberflächen tritt auf, wenn die Nachttemperaturen sehr niedrig sind.