science >> Wetenschap >  >> Natuur

Oude mesthopen voor dieren zijn nu Afrikaanse hotspots voor dieren in het wild

Verrijkte nederzettingen van de vroegste pastorale neolithische herders in het zuiden van Kenia ondersteunen voedzame grasvelden in beboste savannes die vee en dieren in het wild aantrekken. Krediet:Fiona Marshall

Vaak gezien als wild, natuurlijk ongerept en bedreigd door menselijke aantasting, enkele van de meest vruchtbare en biologisch diverse hotspots van de Afrikaanse savanne danken hun vitaliteit aan hopen mest die daar gedurende duizenden jaren zijn afgezet door het vee van rondtrekkende herders, suggereert nieuw onderzoek in het tijdschrift Natuur .

"Veel van de iconische wilde Afrikaanse landschappen, zoals de Mara Serengeti, zijn gevormd door de activiteiten van prehistorische herders in de afgelopen 3, 000 jaar, " zei antropoloog Fiona Marshall, de James W. en Jean L. Davis Professor in Arts &Sciences aan de Washington University in St. Louis en een senior auteur van de studie.

"Ons onderzoek toont aan dat de positieve effecten van een verhoogde bodemvruchtbaarheid in de kramen van herderskolonies duizenden jaren kunnen aanhouden, Marshall zei. "De lange levensduur van deze nutriënten-hotspots toont de verrassende langetermijnerfenis aan van oude herders wiens vee, geiten en schapen hielpen de uitgestrekte savannelandschappen van Afrika gedurende drie millennia te verrijken en te diversifiëren."

De studie, die zich richtte op wildlife hotspots in Kenia, documenteert hoe de culturele praktijken en bewegingspatronen van oude herders en hun vee een reeks schijnbaar wilde en natuurlijke fenomenen blijven beïnvloeden.

"Ecologen hebben gesuggereerd dat bewegingen van dieren in het wild, inclusief de beroemde migraties van de gnoes van de Serengeti, kan worden beïnvloed door de locatie van voedselrijke bodems die tijdens de regen snel groen worden, " zei Marshall. "Ons onderzoek suggereert dat sommige van deze plekken het resultaat kunnen zijn van prehistorische pastorale nederzettingen in Afrikaanse savannes.

Op basis van satellietbeelden en gedetailleerde analyses van bodemvoedingsstoffen, isotopen en ruimtelijke kenmerken op oude neolithische herdersplaatsen in Oost-Afrika, de studie biedt een verrassend eenvoudige verklaring voor hoe ovaalvormige hotspots voor dieren in het wild met een diameter van ongeveer 100 meter zich ontwikkelden in een regio waar graslanden van nature weinig voedingsstoffen in de bodem bevatten - mest gebeurt.

Open grasvelden met een vloed van vers groen gras markeren de plaats van oude veekralen bij Oloika 1 en Oloika 2, Neolithische herderskampen in het zuidwesten van Kenia. Krediet:Google Earth Pro, digitale wereldbol

Voor miljoenen gnoes, zebra's, gazellen en de carnivoren die op ze jagen, migratiepatronen draaien om een ​​eeuwenoude zoektocht naar de weelderige grassen die na seizoensregens op vruchtbare gronden opspringen.

Terwijl ander onderzoek heeft aangetoond dat brand, termietenheuvels en vulkanische sedimenten kunnen bijdragen aan de variërende vruchtbaarheid van savannebodems, deze studie bevestigt dat oude dierlijke mest lange tijd een belangrijke katalysator is geweest in een voortdurende cyclus van bodemverrijking - een die diverse dieren in het wild blijft aantrekken naar de locaties van verlaten veekralen.

Voor 2, 000-3, 000 jaar, savannegraslanden in het zuidwesten van Kenia werden bezet door groepen nomadische herders die hun kampen vaak verplaatsten op zoek naar groenere weiden. Vee dat overdag op de open savanne graasde, werd bijeengedreven in kleine, ovaalvormige kralen in nederzettingen 's nachts voor bescherming tegen roofdieren en rovers.

Terwijl mest zich ophoopte in deze tijdelijke omheiningen, schaarse voedingsstoffen uit omliggende graslanden begonnen zich ook op te hopen, het creëren van vruchtbaarheids-hotspots die de komende jaren kuddes van zowel wilde als gedomesticeerde grazers aantrokken.

Dus, in de loop van de millennia, de culturele praktijken van mobiele herders hadden het onbedoelde gevolg van het creëren van ruimtelijk stabiele vruchtbare ecologische niches voor een scala aan dieren in het wild, de studie stelt.

Hoewel is aangetoond dat de herdersactiviteiten van mobiele gemeenschappen van moderne en historische Maasai en Turkana de savannebodems verrijken, er is weinig bekend over de blijvende impact van de eerste voedselproducenten van Afrika, herders die vanuit de Sahara naar het zuiden trokken 2, 000-5, 000 jaar geleden.

Sommige van Afrika's meest biologisch diverse hotspots voor dieren in het wild kunnen hun oorsprong vinden in een cyclus van bodemverrijking die begint met mest die wordt afgezet in de veekralen van oude herders. Krediet:Stephen Goldstein/Washington University

Deze studie onderzocht vijf neolithische pastorale locaties in het zuiden van Kenia, variërend in leeftijd van 1 550-3, 700 jaar, en ontdekte dat de locaties nog steeds voedingsrijke sedimenten bevatten die afkomstig zijn van dierlijke mest die al in 3 jaar is afgezet, 000 jaar.

In vergelijking met de omliggende savanne, oude pastorale sites bleken significant hogere niveaus van fosfor, magnesium, calcium en andere voedingsstoffen die essentieel zijn voor de groei van planten en de gezondheid en voortplanting van dieren.

Waargenomen vanaf de grond en via satelliet, deze oude pastorale plaatsen lijken boomloos, open grasvelden binnen grotere uitgestrekte beboste savannegraslanden. Opgravingen tonen aan dat de verlaten voetafdrukken van nederzettingen losjes worden gedefinieerd door een visueel duidelijk, fijnkorrelige laag grijs sediment, nu ongeveer een halve meter onder het oppervlak en op sommige plaatsen tot een voet dik.

In de loop van de millennia, de toenemende vruchtbaarheid van deze oude nederzettingen hebben de ruimtelijke en biologische diversiteit van savannes vergroot.

Ecologisch onderzoek door wetenschappers zoals Robin Reid in Colorado State, Truman Young van de Universiteit van Californa-Davis en collega's heeft aangetoond dat in vruchtbare kraalbodems, grassen hebben de neiging om de houtachtige vegetatie te overtreffen, het creëren van open plekken van voedzame grassen waar grazende dieren ook minder kwetsbaar zijn voor roofdieren.

Wilde herbivoren die daar foerageren, zoals gazelle, wildebeest, zebra en wrattenzwijn, hebben een positieve invloed op de plantproductiviteit en de nutriëntenomzet. De vruchtbaarheid van hotspots zorgt voor een snelle hergroei van de plant na regen en levert essentiële voedingsstoffen voor drachtige en zogende herbivoren.

vee kraalt, zoals deze in een moderne Maasai-hoeve in Kenia, worden al duizenden jaren gebruikt om vee en ander vee 's nachts te beschermen. Krediet:Fiona Marshall, teamlid J.K. Ole Tumpuya.

Bodems met een hoge vruchtbaarheid betekenen ook meer ongewervelde bodemdieren:wormen, mestkevers en andere insecten, die, beurtelings, meer vogels aantrekken, reptiel- en olifantspitsmuizen die zich met hen voeden. Zoals blijkt uit een onderzoek uit 2013 een soort gekko die gedijt in deze voedselhotspots is vrijwel onbestaande in de open savanne ertussen.

Door de rol vast te stellen die de vroege herders speelden bij het verrijken van de savannegronden in Afrika, deze studie door Marshall en collega's in Natuur biedt nog meer bewijs voor de verwevenheid van menselijke activiteiten en andere ecologische invloeden op de landschappen waarin we leven.

In de Verenigde Staten, recente studies hebben aangetoond dat vroege indianen vuur gebruikten om de migratiepatronen van kuddes buffels te manipuleren, daarbij het klimaat en het ecologische evenwicht van de Great Plains veranderen. Onderzoekers vermoeden dat oude herders ook van invloed kunnen zijn geweest op de graslandecologie in de pastorale regio's van Centraal-Azië en Zuid-Amerika.

Terug in de Serengeti, onderzoek heeft aangetoond dat de moderne migratie van gnoes ook bijdraagt ​​aan de herverdeling van schaarse savannevoedingsstoffen wanneer ze verdrinken of ten prooi vallen aan krokodillen tijdens het oversteken van de Mara-rivier. Hun dode lichamen voegen grote hoeveelheden fosfor toe, stikstof en koolstof elk jaar aan het rivierecosysteem.

Door aan te tonen dat oude herdersplaatsen nog steeds van invloed kunnen zijn op de moderne migratie van wildebeesten, onderzoek door Marshall en haar collega's is ook relevant voor lopende debatten over de impact van grazende vee op de biologische diversiteit en het overleven van wilde dieren in graslanden, zowel in de Serengeti als over de hele wereld.

"Ecologen hebben aangetoond dat wanneer hedendaagse herders mobiel zijn en in relatief lage dichtheden leven, ze hebben weinig negatieve langetermijneffecten op het milieu en enkele significante positieve effecten, " zei Marshall. "Onze bevindingen bieden een nieuw perspectief op hoe menselijke hoedenactiviteiten hebben beïnvloed, en soms verrijkt, de ecologie van Afrikaanse graslanden. Vanuit een beleidsperspectief, het suggereert dat er ecologische kosten zijn voor het vergroten van de sedentisatie van herders."