Tot grote ergernis van de toeristenindustrie, het Great Barrier Reef is een berucht slachtoffer geworden van klimaatverandering. Maar het is niet het enige Australische ecosysteem dat op instorten staat.

Ons onderzoek, onlangs gepubliceerd in Natuur Klimaatverandering , beschrijft een reeks plotselinge en catastrofale ecosysteemverschuivingen die recentelijk in heel Australië hebben plaatsgevonden.

Deze veranderingen, veroorzaakt door de gecombineerde stress van geleidelijke klimaatverandering en extreme weersomstandigheden, zijn overweldigende natuurlijke veerkracht van ecosystemen.

Variabel klimaat

Australië is een van de meest klimatologisch variabele plaatsen ter wereld. Het is gevuld met ecosystemen die zijn aangepast aan deze variabiliteit, of dat betekent leven in verzengende hitte, bittere kou of een klimaat dat tussen de twee wisselt.

Ondanks het opruimen van het land, mijnbouw en andere activiteiten die het natuurlijke landschap transformeren, Australië behoudt grote stukken bijna ongerepte natuurlijke systemen.

Veel van deze regio's zijn iconisch, het ondersteunen van toerisme en buitenactiviteiten en het leveren van waardevolle ecologische diensten, met name visserij en watervoorraden. Maar ook hier, de gecombineerde stress van geleidelijke klimaatverandering en extreme weersomstandigheden veroorzaakt veranderingen in het milieu. Deze veranderingen zijn vaak abrupt en mogelijk onomkeerbaar.

Ze omvatten instortingen van de wilde dieren en planten, het plaatselijk uitsterven van inheemse soorten, het verlies van oude, zeer diverse ecosystemen en het ontstaan ​​van voorheen onzichtbare ecologische gemeenschappen die zijn binnengevallen door nieuwe planten en dieren.

De gemiddelde temperatuur in Australië (zowel lucht als zee) is sinds het begin van de 19e eeuw met ongeveer 1°C gestegen. We ervaren nu langer, frequentere en intensere hittegolven, extremer brandweer en langere brandseizoenen, veranderingen in de seizoensgebondenheid van regenval, en droogtes die historisch ongebruikelijk kunnen zijn.

Het interval tussen deze gebeurtenissen is ook korter geworden, wat betekent dat zelfs ecosystemen die zijn aangepast aan extremen en hoge natuurlijke variabiliteit het moeilijk hebben.

Naarmate de klimaatverandering versnelt, de omvang en frequentie van extreme gebeurtenissen zal naar verwachting blijven toenemen.

Wat is ineenstorting van ecosystemen?

Geleidelijke klimaatverandering kan worden gezien als een voortdurende "pers", waarop nu de "puls" van extreme gebeurtenissen wordt gesuperponeerd. In combinatie, "drukken" en "pulsen" hebben meer kans om systemen te laten instorten.

We hebben ecosystemen in heel Australië geïdentificeerd die onlangs catastrofale veranderingen hebben ondergaan, inclusief:

• kelpbossen verschuiven naar zeewiergras na een enkele hittegolf op zee in 2011;
• de vernietiging van Gondwanan-refugia door bosbranden die in 2016 door bliksemstormen werden aangestoken;
• afsterven van uiterwaarden langs de Murray River na de duizendjarige droogte in 2001-2009;
• grootschalige conversie van alpenbos naar struikgewas als gevolg van herhaalde branden van 2003-2014;
• boom en bust op gemeenschapsniveau in de droge zone na extreme regenval in 2011-2012, en
• mangrove afsterven over een 1, 000 km stuk van de Golf van Carpentaria na een zwakke moesson in 2015-2016.

Van deze zes casestudies, alleen het Murray River-bos had eerder aanzienlijke menselijke verstoringen ondervonden. De anderen hebben een verwaarloosbare blootstelling aan stressoren gehad, benadrukken dat ongestoorde systemen niet per se beter bestand zijn tegen klimaatverandering.

De casestudy's bieden een reeks voorbeelden van hoe drukken en pulsen kunnen interageren om een ​​ecosysteem naar een "omslagpunt" te duwen. In sommige gevallen, een enkele extreme gebeurtenis kan voldoende zijn om een ​​onomkeerbare regimewisseling te veroorzaken.

Bij andere systemen, een enkele extreme gebeurtenis kan alleen voldoende zijn om het ecosysteem over de rand te kantelen als er al een geleidelijke afname van de populaties heeft plaatsgevonden. Frequentere extreme gebeurtenissen kunnen ook leiden tot instorting van de populatie als een soort niet genoeg tijd heeft om te herstellen tussen gebeurtenissen.

Maar niet alle voorbeelden kunnen direct worden gekoppeld aan een enkele weersgebeurtenis, of een reeks gebeurtenissen. Deze worden hoogstwaarschijnlijk veroorzaakt door meerdere op elkaar inwerkende klimaat "persen" en "pulsen". Het is de moeite waard om te onthouden dat extreme biologische reacties zich niet altijd manifesteren als een impact op de dominante soort. Trapsgewijze interacties kunnen ecosysteembrede reacties op extreme gebeurtenissen veroorzaken.

De kosten van interventie

Zodra een ecosysteem sterk achteruitgaat - met het uitsterven van belangrijke soorten en cruciale interacties niet langer mogelijk - zijn er belangrijke gevolgen.

Afgezien van hun intrinsieke waarde, deze gebieden kunnen geen vis meer leveren, bosbronnen, of koolstofopslag. Het kan van invloed zijn op de kwaliteit van het vee en de weide, toerisme, en waterkwaliteit en -voorziening.

Helaas, het enorme aantal variabelen - tussen de soort en het terrein in elk gebied, en de timing en ernst van extreme weersomstandigheden - maakt het voorspellen van instortingen van ecosystemen in wezen onmogelijk.

Gerichte interventies, zoals de begeleide herkolonisatie van planten en dieren, het opnieuw inzaaien van een gebied dat bosverlies heeft geleden, en het actief beschermen van kwetsbare ecosystemen tegen destructieve bosbranden, kan voorkomen dat een systeem instort, maar tegen aanzienlijke financiële kosten. En naarmate het interval tussen extreme gebeurtenissen korter wordt, de kans op een succesvolle interventie daalt.

Kritisch, mogelijk moet er snel een besluit worden genomen over interventieplannen, zonder volledig begrip van de ecologische en evolutionaire gevolgen.

In hoeverre zijn we bereid om falen en eventuele onbedoelde gevolgen van actief ingrijpen te riskeren? Hoeveel waarde hechten we aan "natuurlijke" en "ongerepte" ecosystemen die in toenemende mate afhankelijk zullen zijn van bescherming tegen bedreigingen zoals invasieve planten en frequentere branden?

We vermoeden dat de alomtegenwoordige effecten van de pers en de polsslag van klimaatverandering betekenen dat, meer en meer, de risico's van niets doen kunnen groter zijn dan de risico's van handelen.

Het begin van deze eeuw heeft een ongekend aantal wijdverbreide, catastrofale biologische transformaties als reactie op extreme weersomstandigheden.

Deze constellatie van onvoorspelbare en plotselinge biologische reacties suggereert dat veel schijnbaar gezonde en ongestoorde ecosystemen op een kantelpunt staan.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.