Het begrijpen van de patronen die ten grondslag liggen aan de verspreiding van vegetatie is van vitaal belang voor het maken van voorspellende modellen om de reacties van natuurlijke systemen op globale verandering te voorspellen. Savanne-ecosystemen beslaan minstens 40 procent van de wereldwijde tropen, maar de verspreiding van vegetatie in savannes is lang aan begrip en karakterisering ontsnapt, waardoor het onmogelijk is om volledig vast te leggen binnen een dergelijk model. Volgens een nieuwe studie die op 13 mei is gepubliceerd, 2019 in het journaal Proceedings van de National Academy of Sciences , luchtonderzoeken tonen aan dat, op grote schaal, de ruimtelijke ordening van savannebomen volgt verschillende patronen die wiskundig kunnen worden beschreven, ongeacht de variatie in omgevingsfactoren.

"Concluderen dat een universeel proces ruimtelijke patronen in boomdistributies regelt, kan voorbarig zijn, " zei hoofdauteur Carla Staver, een assistent-professor Ecologie en Evolutionaire Biologie aan de Yale University. "Echter, we kunnen stellen dat, hoewel de boomlaag lokaal onvoorspelbaar kan lijken, op schalen die relevant zijn voor voorspelling, zoals globale vegetatiemodellen, vegetatie is in plaats daarvan sterk gestructureerd door regelmatige statistische distributies."

Deze bevindingen zijn afgeleid van LiDAR-gegevens die zijn verzameld in het Kruger National Park in Zuid-Afrika door de Global Airborne Observatory (GAO) van het Center for Global Discovery and Conservation Science van de Arizona State University. De GAO is een luchtlaboratorium onder leiding van Dr. Greg Asner dat geavanceerde technologieën voor het in kaart brengen van de aarde huisvest. Werk in het verleden om dergelijke patronen te bepalen, was gebaseerd op kleinschalige plots die geen waarneembare patronen aan het licht brachten of relaties tussen omgevingsfactoren identificeerden, zoals regenval of bodemkenmerken, en distributie. De LiDAR-gegevens met hoge resolutie maakten een nader onderzoek van boomclusters mogelijk, en de grote schaal van het onderzochte gebied legde patronen bloot die op kleinere schaal niet waarneembaar zijn. Het patroon van clusters dat ze op grotere schaal vonden, kan netjes worden verklaard door een machtswetverdeling, die significante statistische correlaties vastlegt die niet op een kleinere schaal kunnen worden toegepast.

"Als je de dingen vanaf de grond bekijkt, wat je ziet is een rommelige warboel, ' zei Staver. 'Wat we vonden was nog steeds een wirwar, maar het was een zeer gestructureerde wirwar."

Vooruit gaan, Staver en haar collega's zijn van plan te onderzoeken of dergelijke wiskundige wetten ook de verspreiding van vegetatie in andere ecosystemen bepalen. Toekomstig werk omvat ook het verbreden van de reikwijdte van het onderzoek om meer diverse milieuvariaties in het onderzochte landschap op te nemen.