science >> Wetenschap >  >> Natuur

Ondiepe bodems bevorderen savannes in Zuid-Amerika

Kaart van vegetatie in de Amazone (donkergroen) en aangrenzende savanne (lichtgroen) zoals weergegeven in de Leaf Area Index op basis van MODIS-satellietgegevens. Krediet:NASA Earth Observatory, Robert Simmons

Nieuw onderzoek suggereert dat de grens tussen Zuid-Amerikaanse tropische regenwouden en savannes wordt beïnvloed door de diepte waarin planten kunnen wortelen. Ondiepe worteldiepte bevordert de vestiging van savannes. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat neerslag en vuur de verspreiding van tropisch bos en savanne veroorzaken. De studie toont aan dat er rekening moet worden gehouden met de omstandigheden onder de grond om de verspreiding van terrestrische vegetatie te begrijpen, zowel historisch als in het licht van toekomstige klimaatverandering. De studie van onderzoekers van het Senckenberg Biodiversity and Climate Research Center en Goethe University is gebaseerd op computervegetatiemodellen en werd gepubliceerd in Tijdschrift voor biogeografie .

Er zijn modellen en er is de realiteit; en in sommige gevallen komen ze gewoon niet overeen. Dit is wat Liam Langan en zijn team van het Senckenberg Biodiversity and Climate Center vonden toen ze naar de natuurlijke grens tussen het weelderige Amazone-regenwoud en de aangrenzende savanne met spaarzaam uit elkaar geplaatste bomen keken, bekend als de Braziliaanse Cerrado. Simulatieresultaten van computermodellen en gegevens verkregen van satelliet-MODIS op dit gebied komen niet overeen.

Bodems lijken aan de basis van het probleem te liggen. "Dat vuur en neerslag de grenzen van tropisch regenwoud en savanne-biomen bemiddelen, is empirisch vastgesteld en opgenomen in modellen, ", zegt Langan. Hoewel bekend is dat het een impact heeft, In computervegetatiemodellen wordt meestal niet goed rekening gehouden met de bodemdiepte. In plaats daarvan gaan deze modellen over het algemeen uit van een constante bodemdiepte van twee tot drie meter wereldwijd.

De onderzoekers ontdekten echter dat de kans op het observeren van een regenwoud of savanne op een bepaald punt in de Amazonas-Cerrado-regio afhangt van een complex samenspel van neerslag, brand- en boomworteldiepte. Als de neerslag meer dan ca. 2.500 mm per jaar, de diepte waarop bomen zwak kunnen wortelen, beïnvloedt welke vegetatietoestand wordt waargenomen en regenwoud domineert. Echter, waar de neerslag minder dan 2.500 mm per jaar is, zowel regenwoud als savanne zijn mogelijk.

Braziliaanse Cerrado met spaarzaam uit elkaar geplaatste bomen. Krediet:Simon Scheiter

"Als bomen toegang hebben tot een groter volume grond, dit bevordert meer beboste vegetatie, terwijl ondiepere beworteling, minder neerslag en vuur zorgen voor minder bos, gras gedomineerde vegetatie zones. Het draait allemaal om de beschikbaarheid van water:toegang tot diepere bodemlagen verhoogt doorgaans de totale hoeveelheid grondwater die beschikbaar is voor planten, wat op zijn beurt het tropisch regenwoud met zijn groenblijvende bomen bevordert. Daar houdt het echter niet op, deze interacties veranderen ook de samenstelling en diversiteit van plantengemeenschappen, " legt onderzoeksgroepleider dr. Simon Scheiter uit, Senckenberg Biodiversiteits- en Klimaatonderzoekscentrum.

Deze kennis stelt wetenschappers in staat om vegetatiemodellen te verbeteren en hun vermogen om toekomstige vegetatieveranderingen in deze gebieden nauwkeurig te voorspellen, te vergroten. Langan:"Dit gebied is ongeveer zo groot als Europa. Het Amazone-regenwoud is een hotspot voor biodiversiteit en een van 's werelds grootste koolstofopslagplaatsen. Het is zeker niet triviaal om te voorspellen hoe de vegetatie in dit gebied kan reageren op veranderende omstandigheden. beworteling van planten beïnvloedt vegetatieformaties en zal helpen verduidelijken hoe dit gebied zal reageren op klimaatverandering."