Krachtige orkanen laten een blijvende erfenis na, en in Puerto Rico zijn mensen niet de enigen die zijn verwoest door stormen zoals de orkaan Maria van vorig jaar. UConn hoogleraar ecologie en evolutionaire biologie Michael Willig maakt deel uit van een internationaal team dat de afgelopen 30 jaar elementen van het ecosysteem heeft bestudeerd in het orkaangevoelige Puerto Rico, en hoe dat ecosysteem reageert op door het weer veroorzaakte verstoringen.

De studie van het team maakt deel uit van een National Science Foundation-programma genaamd Long-Term Ecological Research (LTER). Elke zomer in de afgelopen decennia, leden van het team zijn naar de onderzoekslocatie gereisd om experimenten uit te voeren en observaties te doen. Sommige zomers volgden een rustig jaar wat betreft het weer, en in andere jaren bevond het ecosysteem zich in 'herstelmodus' na een storm of droogte.

Tijdens de studie, Willig heeft populatiegegevens en het aantal soorten gedocumenteerd voor ongewervelde dieren, zoals slakken. Hoewel hij door de jaren heen een afname van de slakkenpopulaties heeft opgemerkt na orkanen, niets was zo opvallend als de daling in aantal nadat Maria toesloeg. Toen de onderzoekers recent verzamelde gegevens vergeleken met die verzameld na orkaan Georges in 1998, ze vonden een afname van 60 procent in de totale slakkenpopulatie veroorzaakt door Maria - een 20 procent grotere afname dan na Georges.

"We zagen veranderingen in de abundantie van soorten en het verlies van soorten, "zegt hij. "Over het algemeen, dingen waren veel erger met Maria dan met Georges."

Naast vele andere vragen die de onderzoekers proberen te beantwoorden, hoe zullen nu al zeldzame slakkenpopulaties herstellen na sterk te zijn verminderd door orkaan Maria? En als slakken zo zwaar worden getroffen door deze stormen, wat betekent dit voor de rest van het ecosysteem?

Deze steile daling en het vermogen om gegevens over zo'n lange periode te vergelijken, illustreren het belang van langetermijnstudies zoals die van Willig.

Stel je voor dat een ecosysteem als een film is. Het kijken van vijf minuten naar een film kan de kijker een goed idee geven van wat er gebeurt, maar geen volledig begrip van het verhaal of de personages. Willig gebruikt deze analogie om het belang van ecologisch onderzoek op lange termijn te onderbouwen.

Wanneer ecologen geïnteresseerd zijn in het bestuderen van het verhaal van een ecosysteem, ze kunnen een karakter een jaar of twee bestuderen, en dan moet je de rest van het verhaal extrapoleren, zegt Willig. "Met LTER, we krijgen de langetermijnvisie vanuit verschillende perspectieven, en kan echt onderzoeken hoe de plot ontrafelt."

Het doel van het LTER-programma is het bestuderen van interacties tussen soorten en ecosysteemprocessen in de tijd in de regenwouden in het Luquillo-gebergte van Puerto Rico. In overeenstemming met de analogie, door storm veroorzaakte verstoringen zijn als "plotwendingen" - radicale veranderingen in de richting of verwachte uitkomst van de plot - die interacties tussen soorten in de loop van de tijd stimuleren.

Willig zegt dat soorten op Caribische eilanden zoals Puerto Rico zijn geëvolueerd om orkanen het hoofd te bieden. historisch, om de 30 jaar zou een grote storm in het bos aan land komen. Toch worden deze plotwendingen steeds frequenter en intenser.

Toen het team voor het eerst op deze site begon te studeren, het had in meer dan 30 jaar geen grote orkaan meegemaakt. De eerste die ze zagen was Hugo in 1989, en in de 30 jaar daarna, er zijn vier grote orkanen geweest.

Een deel van het onderzoek voor het LTER-programma omvat het bestuderen van biotische reacties op steeds uitdagendere verstoringen, en proberen te begrijpen hoe de biota zal reageren als de klimaatvoorspellingen correct zijn en de frequentie van zeer intense orkanen toeneemt en de gevallen van langdurige droogte ook toenemen.

Hoe zal het verhaal standhouden als, zoals in het geval van de slakken, 60 procent van de tekens wordt verwijderd?

Slakken behoren tot de soorten die een cruciale rol spelen in het herstelproces na een grote verstoring. Samen met enkele kikkers en andere soorten buikpotigen (slakken of slakken), ze vermenigvuldigen zich in het puin dat van bomen is gerukt en dat zich na een storm op de bosbodem nestelt.

Terwijl kikkers hun toevlucht zoeken en broeden in het puin, de buikpotigen verwijderen het afval en verbeteren de recycling van essentiële voedingsstoffen. Beide soorten gedijen goed in de verwoesting veroorzaakt door een orkaan. Maar als het puin eenmaal is opgeruimd, hun aantal neemt af, en andere soorten worden belangrijk.

Als de gegevens alleen op geïsoleerde tijdstippen werden verzameld, deze eb en vloed zou gemist worden.

Willig heeft twee uitspraken waar hij graag naar verwijst, een daarvan is dat het voor ecologen belangrijk is om op het juiste moment op de juiste plaats te zijn. Belangrijker, hij zegt, "Om een ​​volledig beeld te krijgen, het gaat er echt om altijd op de juiste plaats te zijn."

Hoe het bos het blijft doen als de orkanen het gebied vaker ontwrichten, is een vraag die alleen met tijd- en langetermijnonderzoek zal worden beantwoord.