science >> Wetenschap >  >> Biologie

De patronen van klimaatverandering

Automatische schuilplaatsen die worden gebruikt om de neerslag of de temperatuur te veranderen in Garraf National Park bij Barcelona. Krediet:met dank aan Josep Peñuelas

Onderzoekers van plantenecologie van de Universiteit van Tübingen hebben een techniek ontwikkeld om te volgen en te voorspellen hoe plantensoorten zullen reageren op klimaatverandering. Dr. Mark Bilton en professor Katja Tielbörger, van het Instituut voor Evolutie en Ecologie, heranalyseerde gegevens met Spaanse medewerkers van hun ongekende 16-jarige experiment. Het experiment werd uitgevoerd in een gebied ter grootte van twee voetbalvelden in het Garraf National Park ten zuidwesten van Barcelona. Het landschap is grotendeels een mediterraan kreupelhout, met struikgewas van laagbouw struiken en kruiden zoals rozemarijn en tijm, en de thuisbasis van vele beschermde soorten.

Met behulp van grote automatische shelters, het klimaat voor de planten die in hun natuurlijke omgeving leven, is veranderd om te voldoen aan de voorspelde klimaatomstandigheden in de toekomst, afzonderlijk door de regenval te verminderen en de temperatuur te verhogen. Echter, tot nu, het was onduidelijk hoe de verschillende soorten planten reageerden op het veranderde klimaat, waardoor het moeilijk is om verdere voorspellingen te doen over welke soorten in de toekomst het meest getroffen kunnen worden. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in de Nieuwe fytoloog .

In het algemeen, opwarming van de aarde en verminderde neerslag kunnen leiden tot grootschalige soortenverliezen en vegetatieverschuivingen in ecosystemen over de hele wereld. Afhankelijk van of planten beter zijn aangepast aan warme en droge omstandigheden of aan koele en natte omstandigheden, de reactie op een veranderd klimaat zal waarschijnlijk zelfs binnen een regio verschillen. In de studie toonden de wetenschappers aan, dat binnen een regio, de relatieve snelheid en richting van de reactie van planten op een veranderd klimaat kan direct worden gerelateerd aan waar en in welke klimaten de soort vaker voorkomt.

Daarom gebruikten de onderzoekers een grote online database met de locaties waar de verschillende soorten in het experiment in heel Zuid-Europa voorkwamen. Deze waarnemingen werden gecombineerd met regen- en temperatuurkaarten. Op deze manier kunnen de gemiddelde temperatuur- of neerslagbehoeften van de verschillende gelijktijdig voorkomende soorten in Spanje worden gebruikt om ze te rangschikken, op basis van welke klimaten ze vaker worden gevonden. Deze rangschikkingstechniek hielp de wetenschappers de geheimen te ontrafelen waarachter soorten in het experiment veranderden, en hun veranderingen in de loop van de tijd te volgen.

In dit specifieke experiment de algemene soortendiversiteit en vegetatieve biomassa reageerden aanvankelijk negatief, maar van 8 tot 16 jaar nam de totale hoeveelheid vegetatie weer toe. Hier toonden de onderzoekers aan dat de aanvankelijke afname te wijten was aan een verdwijning van de nat aangepaste soorten, gevolgd door een vertraagde toename van de droogminnende soorten. In aanvulling, de nieuwe rangschikkingstechniek toonde, dat de soorten die achteruitgingen onder verminderde regenval, waren anders dan die verdwijnen bij verhoogde temperaturen.

Door te ontdekken dat reacties voornamelijk direct verband hielden met waar de soort oorspronkelijk vaker voorkomt, afzonderlijk voor regen of temperatuur, voorspellingen kunnen worden uitgebreid naar andere toekomstscenario's van klimaatverandering. "De techniek is logisch, maar ook verrassend onthullend, " zegt Dr. Mark Bilton, die dezelfde methode heeft gebruikt om de reacties van planten in Israël te bestuderen. "Het stelt ons in staat om de snelheid van verandering van soorten binnen een habitat te vergelijken, maar ook tussen habitats." Door de rangschikkingstechniek te combineren met de toonaangevende experimentele benadering om de reacties op klimaatverandering te begrijpen, de respons van vegetatie in andere regio's kan worden gevolgd en vergeleken. "Binnen een regio kan dit bijdragen aan instandhoudingsinspanningen om die soorten te identificeren die waarschijnlijk het snelst verloren zullen gaan. We zijn er ook van overtuigd dat het kan helpen bij het identificeren, welke soorten en regio's over de hele wereld in de toekomst mogelijk kwetsbaarder zijn voor klimaatverandering."