De soort-gebiedrelatie (SAC) is een langetermijnpatroon in de ecologie en wordt besproken in de meeste academische boeken over ecologie. De implicaties ervan zijn relevant voor veel ecologische, evolutionair, natuurbehoud en biogeografische doeleinden. Omgekeerd, de bijbehorende volume-soort relatie is grotendeels genegeerd. Volgens een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Plantenecologie , deze relatie kan een fundamentele ecologische rol spelen, en het is relevant voor veel ecologische toepassingen zoals de schatting van minimaal levensvatbare populaties, soortengebieden en beschermde gebieden. In deze wereldwijde studie Roberto Cazzolla Gatti, doctoraat, Universitair hoofddocent aan het Biologisch Instituut van de Tomsk State University (Rusland) en zijn Italiaanse collega's van het Euro-mediterrane centrum voor klimaatverandering (CMCC) in Viterbo, onderzocht dit nieuwe perspectief door te kijken naar de hoogte van het bladerdak als een proxy van het ecosysteemvolume ("biospace"), die de plantenrijkdom in bosecosystemen beïnvloedt.

Enkele decennia geleden, de Italiaanse bosecoloog Lucio Susmel ontwikkelde het idee van biospace, schrijven dat "de kenmerken van meerjarige bossen een functie zijn van de bovengrondse biospace, gewijzigd door planten en dieren die in een fysieke omgeving leven." De Italiaanse ecoloog suggereerde dat "[Biospace kan worden gedefinieerd als een] beschermde ruimte waarbinnen het mogelijk is om alle fysiologische, biologische en evolutionaire processen van een gemeenschap [...] de meest geschikte parameter voor het beoordelen van biospace is het volume van het systeem dat kan worden gemeten aan de hand van de gemiddelde hoogte van de dominante bomen."

De moeilijkheid om de hoogte van een boom vanaf de grond te detecteren en het ontbreken van een uitgebreide wereldwijde flora-telling hebben de definitie van een algemeen patroon van bosecosysteemvolume en soortendiversiteit belemmerd. Recente technologische ontwikkelingen zoals lichtdetectie en -bereik (LiDAR) maken het mogelijk om de verticale structuur van bossen wereldwijd in kaart te brengen. Samen met de beschikbaarheid van nauwkeurige botanische gegevens, zoals de NASA Canopy Height Global Map, die satelliettechnologie combineert met veldanalyses, dit opent ongelooflijke kansen in de ecologie. Prof. Roberto Cazzolla Gatti zegt:"We hebben een mogelijke wereldwijde relatie tussen soortenrijkdom en kruinhoogte onderzocht door de door NASA geleverde Global Map of Canopy Height met hoge resolutie te vergelijken met de Plant Diversity Map geproduceerd door Barthlott en collega's in 2007."

De resultaten van deze studie toonden aan dat hogere luifels verantwoordelijk zijn voor meer plantensoorten - luifels vertegenwoordigen een derde dimensie die volledig door deze soorten kan worden geëxploiteerd. Dit komt doordat grotere volumes grotere aantallen soorten kunnen bevatten, maar het gaat niet alleen om de beschikbare ruimte.

Gatti zegt, "Ik kwam dit idee tegen toen ik jarenlang werkte in tropische, gematigde en boreale bossen. Ik vroeg me af waarom hogere luifels bijna altijd positief worden geassocieerd met hogere niveaus van biodiversiteit. Als de reden alleen het klimaat was, die in staat is om zowel de boomhoogte als de biodiversiteit te vergroten, we zouden binnen dezelfde klimaatstrook over de hele wereld vergelijkbare niveaus van diversiteit hebben gevonden in bossen met verschillende bladerhoogten. Dit was niet het geval. Hoewel de klimatologische omstandigheden hetzelfde zijn, biodiversiteit neemt toe wanneer luifels stijgen."

De studie suggereert dat deze positieve correlatie tussen biodiversiteit en bladerhoogte te wijten is aan de toegenomen biospace. Hoe groter het volume van een bosecosysteem, hoe meer lagen en ecologische omstandigheden de omgeving diversifiëren, inclusief licht, vochtigheid, voedselbronnen, beschikbaarheid van water, klimmogelijkheid voor lianen, aanwezigheid van epifyten, varens en anderen. Dit biedt ook empirisch bewijs voor de recente hypothesen ontwikkeld door Prof. Cazzolla Gatti over het ontstaan ​​van nieuwe biodiversiteitsgerelateerde niches, dat wil zeggen het idee dat biodiversiteit biodiversiteit voortbrengt.

De relatie tussen biodiversiteit en bladerhoogte is vooral duidelijk in tropische gebieden. In feite, volgens de breedtegradiënttheorie, tropische regenwouden zijn, gemiddeld, groter dan gematigde, en bieden daardoor meer ruimte voor fysiologische, biologische en evolutionaire processen van de gemeenschap. Door deze eigenschap kunnen soorten met verschillende eigenschappen naast elkaar bestaan ​​en ontstaan ​​nieuwe niches die de rijkdom van een meer gelaagd ecosysteem vergroten.

Echter, omdat zowel klimatologische als breedtegraden correleren met boshoogte en diversiteit, Cazzolla Gatti en collega's hebben hun hypothese van een zuivere relatie tussen hoogte en diversiteit van het bladerdak ontward door deze te analyseren binnen verschillende macroklimaatzones volgens de Koppen-Geiger-klimaatclassificatie. Deze classificatie weerspiegelt een breedtegraad zonering en verwijdert de klimatologische invloed van de kroonhoogte-diversiteit relatie. Echter, de relatie werd waargenomen in elk van de drie belangrijkste klimaatzones en dit bevestigde dat de hoogte van het bladerdak de soortendiversiteit beïnvloedt, ongeacht andere factoren zoals neerslag en temperatuur (d.w.z. klimaat).

Roberto Cazzolla Gatti zegt:"De relatie tussen de hoogte van het bladerdak en de biodiversiteit is tot nu toe slecht overwogen, hoewel het een belangrijke rol speelt in de ecologie. Inderdaad, de verticale dimensie van ecosystemen, als een proxy van de biospace, moeten worden beschouwd in samenhang met de bekende soort-gebiedsrelatie. Bovendien, de relatie die we ontdekten is van fundamenteel belang voor het instellen van uitbreidingen van beschermde gebieden, wanneer de tweedimensionale beschikbare omgeving niet alleen moet worden beschouwd, maar geassocieerd met het driedimensionale ecologische volume. In dit tijdperk van klimaatveranderingen en antropogene druk, een groot aantal soorten wordt met uitsterven bedreigd. Onder de dringende behoefte aan instandhouding van soorten en klimaatmitigatie, 3-D is niet alleen een leuke of een innovatieve technologische benadering, maar een nieuwe manier om naar de natuurlijke dynamiek te kijken om de studie en bescherming van ecosystemen beter te plannen."