Bomen in tropische bossen staan ​​erom bekend koolstofdioxide uit de lucht te verwijderen en het krachtige broeikasgas als koolstof op te slaan in hun lommerrijke takken en uitgestrekte wortels. Maar uit een nieuwe analyse onder leiding van onderzoekers van Stanford University blijkt dat grote bosdieren ook een belangrijk onderdeel zijn van de koolstofcyclus.

De bevindingen zijn gebaseerd op meer dan een miljoen records van waarnemingen en activiteiten van dieren die zijn verzameld door 340 inheemse technici in de Amazone tijdens meer dan drie jaar milieuonderzoek, gecoördineerd door ecoloog Jose Fragoso en ondersteund door bioloog Rodolfo Dirzo, die op dat moment samenwerkten op Stanford. Het team ontdekte dat plaatsen waar dieren het meest divers zijn, correleren met plaatsen waar de meeste koolstof in de bodem is vastgelegd.

"Het is niet genoeg om je zorgen te maken over de bomen in de wereld die koolstof bevatten. Dat is heel belangrijk, maar het is niet het hele verhaal, " zei Fragoso. "We moeten ons ook zorgen maken over het behoud van de diversiteit en overvloed aan dieren, vooral zoogdieren op dit punt, om te zorgen voor een goed functionerende koolstofkringloop en het vasthouden van koolstof in de bodem."

Hoewel wetenschappers al lang begrijpen dat dieren – door inname, spijsvertering, ademhaling en ontbinding – maken deel uit van de koolstofcyclus, het werk, gepubliceerd op 9 oktober in Natuurecologie en evolutie is de eerste die het belang van dierlijke biodiversiteit suggereert in plaats van alleen het aantal dieren in de koolstofcyclus.

Als we de koolstofvastlegging willen vergroten, we moeten niet alleen grote aantallen dieren in stand houden, maar ook veel verschillende soorten, zeiden de auteurs.

Een ongekende gegevensbron ontginnen

De inspiratie voor dit werk kwam jaren geleden uit een gesprek tijdens een happy hour van de afdeling Biologie. De wetenschappers wisten dat een ecosysteem met meer soorten over het algemeen beter functioneert, waarvan zij aannamen dat deze de koolstofcyclus zou moeten omvatten. Bewijzen van de relatie tussen dierlijke diversiteit en koolstof, echter, was niet zo vanzelfsprekend.

"Het is een heel moeilijk idee om gewervelde dieren te testen in een echt systeem zoals de Amazone, " zei Mar Sobral, hoofdauteur van het artikel, die tijdens dit onderzoek postdoctoraal onderzoeker was in het Dirzo Lab. "De hoeveelheid data die nodig is om zo'n idee te testen is enorm en het soort data is een grote uitdaging. De economische middelen, tijd en logistiek betrokken bij ons project zijn ongekend."

Om deze gegevens te verzamelen, mensen van de inheemse Makushi, Wapishana en Waiwai naties trokken door de Amazone, het nummer noteren, diversiteit en potentiële koolstofopslag van bomen - met behulp van schattingen van grootte en regenval - en de aanwezigheid en activiteiten van gewervelde dieren, waaronder grote zoogdieren, vogels, reptielen en amfibieën. Over een periode van drie jaar, ze zagen 132, 995 individuele gewervelde dieren en geregistreerde tekenen van nog eens 190, 369, die 218 soorten vertegenwoordigen. Er was bewijs van 43, 448 voedingsevenementen, en voor elk noteerden technici wat er werd gegeten. Deze datasets werden vergeleken met koolstofniveaus die afkomstig waren van 825 bodemmonsters die in de laatste zes maanden van het veldwerk waren genomen.

De onderzoekers ontdekten dat de bodem de hoogste koolstofconcentraties had waar ze de meeste gewervelde soorten zagen. Toen ze op zoek waren naar een mechanisme dat deze relatie zou kunnen verklaren, het bleek dat de gebieden met de hoogste dierdiversiteit de hoogste frequentie van voedingsinteracties hadden, zoals dieren die op andere dieren jagen of fruit eten, wat resulteert in organisch materiaal op en in de grond. De onderzoekers suggereren dat deze maaltijdresten de diversiteit en overvloed aan bodemmicroben doen toenemen, die de resten omzetten in opgeslagen koolstof.

"Traditioneel, het zijn plantenbiologen die vragen hebben gesteld over koolstofvoorraden, en planten zijn de aanvaardbare organismen om mee te werken, " zei Kirsten Silvius, een senior onderzoeksmedewerker bij Virginia Tech en co-auteur van dit artikel. "Ik hoop dat dit onderzoek een meer holistische kijk op gemeenschappen zal aanmoedigen en een beter begrip van grote gewervelde dieren als volledige deelnemers aan de ecosysteemfunctie in plaats van als enigszins verwijderde begunstigden van die ecosysteemfunctie of slachtoffers van het verlies van functie."

Krediet waar krediet verschuldigd is

Fragoso, die onlangs Stanford heeft verlaten voor de California Academy of Sciences, Silvius en Sobral zijn van plan terug te keren naar de Amazone om hun hypothese verder te testen. samen met Dirzo en anderen. Ze willen meer weten over de bodemmicroben en zijn benieuwd of bepaalde sleutelsoorten in het milieu van cruciaal belang zijn voor de koolstof in de bodem in plaats van voor de biodiversiteit van dieren.

De onderzoekers zullen ook een nieuwe techniek testen waarvan ze hopen dat ze diversiteit kunnen meten door middel van DNA dat is verzameld van muggen en vliegen.

Fragoso zei dat de inheemse bevolking met wie ze werkten van cruciaal belang waren voor het verzamelen van dergelijke gegevens van hoge kwaliteit. In een willekeurige maand, er waren minstens 70 technici die gegevens verzamelden. Vertrouwend op hun kennis en lokale vaardigheden en ondersteund door training in technieken om de overvloed aan dieren te meten, ze waren in staat om soorten met het oog en andere tekenen van hun aanwezigheid te identificeren, inclusief sporen, holen en scat.

"Zonder de inheemse bevolking, het zou volkomen onmogelijk zijn geweest om dit te doen, " zei Fragoso. "Mijn afgestudeerde studenten en postdocs zouden niet de vaardigheden hebben gehad om dieren in deze afgelegen, vaak bergachtige of moerassige tropische regenwouden."

Hij benadrukte ook hoe belangrijk het is om de inheemse bevolking eerlijk te vergoeden voor hun werk en voor het onderhoud van het bos en de dieren erin.