Wetenschap
Zonder goed beheer raakt de Braziliaanse Cerrado misvormd en minder veerkrachtig tegen de klimaatverandering
Uit een onderzoek dat gedurende een periode van 14 jaar in het Braziliaanse savanne-achtige bioom is uitgevoerd, blijkt dat de typische vegetatie ervan snel 'cerradão' wordt (een bosformatie met weinig biodiversiteit), terwijl de weerstand tegen droogte en bosbranden zwakker wordt.
De Cerrado, het savannebioom van Brazilië, wordt in snel tempo vernietigd, en een ontoereikend beheer van de overblijfselen transformeert grote delen van het bioom in cerradão, een bosformatie met weinig biodiversiteit waarin typische soorten van de Cerrado zich vermengen met generalistische soorten die het galerijbos bezetten. en andere structuren.
Wetenschappers vragen zich af of gebieden in de Cerradão de biodiversiteit van de Cerrado kunnen behouden. Als dat niet het geval is, kunnen ze evolueren naar een soort biodiverse bossen die vergelijkbaar zijn met het bioom van het Atlantische regenwoud, of worden ze noch het een noch het ander.
Een langetermijnstudie probeerde antwoorden op deze vragen te vinden door veranderingen te onderzoeken die zich over een periode van 14 jaar voordeden in een steekproefgebied van cerradão met 256 percelen in het Assis Ecological Station, een natuurbeschermingseenheid in de staat São Paulo.
Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Forest Ecology and Management .
Het onderzoek, ontworpen en begeleid door Giselda Durigan, een professor aan het Instituut voor Biologie van de State University of Campinas (IB-UNICAMP), maakte deel uit van de Ph.D. onderzoek van Francisco Ferreira de Miranda Santos, eerste auteur van het artikel. De laatste auteur is Ricardo Ribeiro Rodrigues, professor aan het Luiz de Queiroz College of Agriculture (ESALQ-USP) van de Universiteit van São Paulo en de scriptieadviseur van Santos.
Het onderzoeksgebied is al minstens 60 jaar beschermd tegen brand en heeft daarom niet geprofiteerd van zorgvuldig beheerde, regelmatige branden met zonering en een roterend brandschema, dat nu wordt erkend als de beste conserveringsmethode voor de Cerrado.
Ondanks de lange periode zonder verstoring nam het basale gebied van de bomen toe en bleven de grootste bomen groeien, maar de boomdichtheid nam in de loop van de tijd af. De diversiteit van de gemeenschap is licht toegenomen, dankzij een kleine toename van de soortenrijkdom.
Durigan benadrukte het harde werk van de onderzoekers. "Studies naar de dynamiek van bossen duren vanzelfsprekend lang. Veranderingen gebeuren langzaam en het is noodzakelijk om geduldig te wachten tot het bos zijn eigen verhaal vertelt. De uitdaging is om te begrijpen hoe verandering in de loop van de tijd wordt beïnvloed door extreme hitte en kou, overmatige of onvoldoende regen, harde wind of eenvoudige concurrentie tussen bomen om licht, water en voedingsstoffen.
"Naast geduld vereisen deze onderzoeken ook discipline en hard werken om gegevens bij verschillende gelegenheden te verzamelen, evenals inspiratie en een solide theoretische basis om hypothesen te formuleren en de gegevens te interpreteren", zei ze.
De omvang van het onderzoeksgebied (ruim 10 hectare) en het aantal geïdentificeerde en gemeten bomen (ruim 20.000) maakten het project uiterst uitdagend. "Bij elke meetactiviteit was een team van vier betrokken dat ongeveer een jaar lang werkte om alle bomen opnieuw te meten, om verloren nummeringen te vervangen en om nieuwe individuen te identificeren en te markeren, ondanks regen, doornen, teken, steekvliegen, gordeldierholen, enz. ”, zei ze.
"Santos bracht vervolgens maanden achter een computer door om dit allemaal in zijn doctoraat in de ecologie aan UNICAMP te verwerken, waarbij hij een gigantische database organiseerde, inconsistenties opspoorde, de soortnomenclatuur bijwerkte en metingen op verschillende tijdstippen vergeleek om de geschiedenis van elke soort te volgen. boom."
Dit verhaal is interessant omdat het helpt het valse idee te verdrijven dat wetenschappelijke vooruitgang rechtlijnig is. Wanneer studies in tijdschriftartikelen worden beschreven, lijken ze eenvoudig, afgezien van de moeilijkheden die inherent zijn aan de gebruikte technische taal, maar er is veel moeite nodig om een dergelijke eenvoud te bereiken. Durigan vertelde hoe zij en Santos samen voor de uitdaging stonden om fouten in de coördinaten van de 256 plots te corrigeren, wat het onderzoek nog moeilijker maakte.
"Er was maar één oplossing. We moesten terug naar de locatie, bepaalde genummerde bomen in het dichte struikgewas vinden, hun posities correct uitzetten en ze vergelijken met de posities op de kaart. Uiteindelijk ontdekten we dat de fouten eenvoudigweg konden worden gecorrigeerd door het netwerk van coördinaten 90 graden tegen de klok in te draaien. Alles viel toen op zijn plaats”, zei ze.
Als resultaat van het onderzoek ontdekten de onderzoekers dat 54% van de in het eerste onderzoek geïdentificeerde bomen veertien jaar later waren gestorven en dat ongeveer 10.000 nieuwe bomen waren gegroeid tot een diameter van 5 cm. Hoewel 14 jaar voor mensen misschien een lange tijd lijkt, is het een korte periode voor zo’n grootschalige verandering in de vegetatie. Met andere woorden:de Cerrado kan snel degenereren tot cerradão zodra het proces eenmaal is begonnen.
“Het totale aantal bomen nam in die periode af. De concurrentie die door grote bomen werd opgelegd, veroorzaakte de dood van kleine bomen. De uitkomst van deze ‘oorlog’ was de overwinning van de grootste, die bleef groeien en biomassa en koolstof accumuleerde. praktisch verdrievoudigd in de periode van veertien jaar, maar de grootste bomen in de gebieden van cerradão zijn niet zo groot als de bomen in de tropische bossen, en worden zelden groter dan 30 cm in diameter", aldus Durigan.
Het onderzoek bracht niet alleen veranderingen aan het licht in de structuur van het gebied, maar ook in de soortensamenstelling, voegde ze eraan toe. Bossoorten en generalisten die schaduw verdragen bleven bloeien, terwijl soorten die typisch zijn voor de Cerrado niet genoeg zonlicht konden krijgen en verdwenen.
"De weinige bomen van het Cerrado-type die nog in leven zijn, hebben geen nakomelingen omdat ze niet ontkiemen of zelfs maar overleven in de schaduw. Veel iconische soorten verdwijnen, van de Souari-noot [Caryocar brasiliense] en Pequi tot de Mangaba [Hancornia speciosa], Curriola [Pouteria ramiflora], Barbatimão [Stryphnodendron adstringens] en Paineirinha [Eriotheca gracilipes]," zei ze.
Wat is de betekenis van deze veranderingen vanuit het oogpunt van natuurbehoud? "Ten eerste kunnen we niet verwachten dat dit gebied zal bijdragen aan het behoud van de flora in de Cerrado. Cerradão is een bos met gesloten bladerdak en al die schaduw is een vijandige omgeving voor de typische soorten van het bioom.
"Hoewel de soortenrijkdom met 10% toenam, waren de verliezen aan bomen van het Cerrado-type dramatisch en onomkeerbaar. Ten tweede is de voortdurende accumulatie van biomassa in een gebied met diepe zandgrond dat geen vocht kan vasthouden alarmerend", zei ze.
Gebieden van cerradão zullen daarom tijdens lange droogtes eerder instorten dan open gebieden van de Cerrado. In een tijd van mondiale klimaatcrisis komen extreme gebeurtenissen steeds vaker voor. Hoe groter de boombiomassa, hoe meer regen wordt opgevangen door het bladerdak en hoe meer water door de bomen wordt verbruikt.
Als er minder water wordt opgevangen en meer wordt verbruikt, raakt het opgeslagen water eerder op. Hoewel een droogte van vijf maanden geen gevolgen heeft voor bomen in open gebieden, kan deze in de gebieden van cerradão tot veel boomsterfte leiden.
"Als de klimaatverandering in de regio zou leiden tot een toename en een betere verdeling van de regenval, zou dit nieuwe bos verenigbaar zijn met de lokale milieuomstandigheden, maar de recordtemperaturen die daar worden geregistreerd, dwingen de bomen om steeds meer water te verbruiken naarmate de regenval afneemt. ineenstorting wordt dus steeds waarschijnlijker.
“Als veel bomen afsterven, keert de daarin opgeslagen koolstof terug naar de atmosfeer, en grote hoeveelheden dood hout vergroten de kans op catastrofale branden. In tegenstelling tot de typische Cerrado-vegetatie is cerradão niet aangepast aan vuur. Als het onder extreme omstandigheden brandt, kan het begint te functioneren als aangetast bos”, zei Durigan.
Rodrigues voegde andere details toe. "Het artikel weerspiegelt de zware persoonlijke inspanningen van promovendus Santos, wiens carrière als wetenschapper het verstevigt, en is het eerste dat de dynamiek beschrijft van een permanent gebied van meer dan 10 hectare aaneengesloten cerradão in de staat São Paulo, met verrassende gegevens over de snelheid, intensiteit en richting van veranderingen in de samenstelling van boomsoorten over een vrij lange periode,” zei hij.
"Het is een belangrijke bijdrage die goed overheidsbeleid ondersteunt voor het behoud en herstel van de biodiversiteit in de uitdagende context van klimaatverandering."
De studie bevestigde een hypothese die de onderzoekers enige tijd geleden hadden opgesteld, maar die nog niet volledig op deze schaal is getest. Ze vermoedden dat de simplistische houding van louter het beschermen van de biodiversiteit en het isoleren van natuurlijke of herstelde fragmenten tegen antropische verstoring, terwijl de historische en culturele context voor duurzaam beheer van natuurlijke ecosystemen wordt genegeerd, misschien niet de beste oplossing zou zijn, en in feite waarschijnlijk zelfs onverenigbaar zou zijn met het behoud van biodiversiteit.