De afgelegen bossen van het Afrikaanse Congobekken zijn lange tijd een blinde vlek geweest voor wetenschappers die proberen te begrijpen hoe de natuurlijke cycli van de aarde reageren op de unieke ecologische kenmerken van verschillende regio's.

Nutsvoorzieningen, twee onderzoekers van de Florida State University maken deel uit van een wereldwijd team van wetenschappers die de onverwachte rol onthullen die grootschalige branden en hoge stikstofdepositie spelen in de ecologie en biogeochemie van deze weelderige Centraal-Afrikaanse bossen.

Hun bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences , zou kunnen duiden op een fundamenteel nieuw begrip van de structuur van deze bossen, functioneren en biodiversiteit.

"We werken al tien jaar in het Congobekken en ontdekkingen zoals deze bieden nieuwe inzichten in hoe onze planeet werkt en herinneren ons eraan hoeveel we nog moeten begrijpen over de wereld om ons heen, " zei Rob Spencer, universitair hoofddocent bij de afdeling Aarde, Oceaan en Atmosferische Wetenschap.

In samenwerking met hun Belgische en Congolese collega's, Wetenschappers van de FSU voerden uitgebreid veldonderzoek uit in het dichtbeboste Congobekken - een regio die door zijn ontoegankelijkheid en politieke onrust kritisch is onderbelicht en weinig gegevens heeft.

Monsters die tijdens het veldwerk werden verzameld, werden verwerkt met behulp van een massaspectrometer met ultrahoge resolutie die is gehuisvest in het FSU-hoofdkwartier National High Magnetic Field Laboratory. Deze geavanceerde analytische tool biedt gedetailleerde moleculaire handtekeningen van het organische materiaal in een bepaald monster.

Onderzoekers waren vooral geïnteresseerd in het doorzoeken van de monsters op een groep van vuur afgeleide verbindingen genaamd gecondenseerde aromaten, die wijzen op de rol van vuur als bron van organisch materiaal.

"Zowaar, we ontdekten dat de van vuur afgeleide gecondenseerde aromaten verband hielden met de hoge stikstofgehalten in de monsters, " zei FSU-promovendus Travis Drake, een co-auteur van de studie. "De atmosferische modellering suggereerde al dat deze verhoogde stikstofafzettingen verband hielden met vuur, maar nu hadden we wat moleculair bewijs om het te staven."

De bossen van het Congobekken worden aan de noord- en zuidkant begrensd door uitgestrekte mozaïeken van droge savannes en graslanden. Wanneer in deze drogere streken branden ontbranden als gevolg van slash-and-burn landbouw of natuurlijke oorzaken zoals bliksem, enorme stukken biomassa gaan in rook op. Veel van de organische stikstof van die branden, onderzoekers hebben nu gevonden, wordt meegesleurd in de atmosfeer en afgezet op de bossen.

In tropische ecosystemen zoals de Congolese bossen, stikstof kan vaak fungeren als een beperkende voedingsstof - een natuurlijk voorkomend element waarvan de schaarste de biologische groei kan afremmen. Wanneer overschotten van een beperkende nutriënt in een ecosysteem worden gepompt, het kan de groei van een selectie van ondernemende soorten stimuleren en versnellen.

Op zijn gezicht, dit proces lijkt misschien onschuldig. Maar, Drake zei, verzadiging van nutriënten kan zelfs tot gevolg hebben dat de biodiversiteit wordt ingeperkt.

"Elk organisme in een ecosysteem specialiseert zich en probeert zijn kleine plaats te vinden in de cascade van voedingsstoffen, "Zei Drake. "Maar als het bos wordt overspoeld met voedingsstoffen, bepaalde planten en organismen zullen er veel meer baat bij hebben dan andere, en dat kan leiden tot minder biodiversiteit."

Drake zei dat deze bevindingen een grote vraag doen rijzen over de ecologie van de Congo-bossen:als deze hoge stikstofdepositie al honderden jaren aan de gang is, duizenden of tienduizenden jaren, hoe kan dat de groei en ontwikkeling van de bossen op de lange termijn hebben beïnvloed?

"Er zijn enkele verbazingwekkende ecologische verschillen tussen het Congo-woud en andere regenwouden zoals de Amazone, " zei hij. "De Amazone heeft niet de uitgestrekte, dorre savannes of de aanzienlijke vuurbronnen die in Congo worden gevonden, en er is veel minder biodiversiteit in Congo dan in de Amazone. Als branden de atmosfeer al jaren met stikstof omploegen, het is mogelijk dat Congo gewoon een extreem overbemest bos is."

Vroeger, er was weinig onderzoek gedaan naar de ecologie en biogeochemie van de Congolese bossen. In feite, vaak, modellen van de regio vertrouwden op decennia oude gegevens, speculatie of tarieven die grof geënt zijn uit andere regenwouden over de hele wereld.

Nutsvoorzieningen, wetenschappers werken aan een hernieuwde waardering voor de unieke ecologische kenmerken van Centraal-Afrika. Drake zei dat deze meest recente bevindingen helpen om een ​​nieuw tijdperk van onderzoek in de bossen van het Congobekken te signaleren.

"Mensen zien Congo nu als een belangrijk broeinest voor onderzoek, " zei hij. "Het is een bemoedigende tijd om een ​​wetenschapper te zijn die in Congo werkt."