In de wereld van paleo-ecologie, er is weinig bekend over het historisch record van ecosystemen in de West-Afrikaanse hooglanden, vooral met betrekking tot glaciale cycli te midden van een veranderend klimaat en hun effecten op de soortenrijkdom. Het is al lang onderwerp van discussie of de stabiliteit of instabiliteit van tropische bossen verantwoordelijk is voor de hoge soortenrijkdom die daar wordt aangetroffen.

Eén theorie stelt dat stabiele en soortenrijke "refugia, " of enclaves, van tropisch bos overleefde perioden van klimatologische instabiliteit in grotere gebieden van door grasland gedomineerd landschap. Pollengegevens om deze theorie te ondersteunen zijn echter dubbelzinnig, omdat ze voornamelijk afkomstig zijn van mariene kernmonsters die een groot gebied van vegetatiezones vertegenwoordigen en niet goed oplossen op lokaal niveau. Continentale records en genetische gegevens zijn evenmin overtuigend met betrekking tot de stabiliteit of instabiliteit van dit ecosysteem.

Equatoriaal gebergte, anderzijds, worden verondersteld een stabiel, vochtig leefgebied te zijn geweest gedurende vele glaciale perioden, fungeren als "glaciale refugia" om tot op de dag van vandaag rijkelijk biodiverse bergbossen te ondersteunen. Een alternatieve theorie stelt dat deze bossen zich pas onlangs hebben gestabiliseerd en toevluchtsoorden zijn geworden tijdens het Holoceen-tijdperk dat begon rond 20 ka (20, 000 jaar geleden).

Om de ecologische geschiedenis van Afromontane bossen beter te begrijpen, een internationaal team van onderzoekers onderzocht pollengegevens van twee kernmonsters die waren teruggevonden in het Bambilimeer, een systeem van twee vulkanische kraterbekkens op grote hoogte in Kameroen. Lake Bambili, op 2273 meter (~ 7500 voet) boven zeeniveau, ligt in een Afromontane bosgordel die aan de bovengrenzen wordt begrensd door een Afro-alpien grasland, en aan de onderkant door submontane bossen en savannes, die op hun beurt de overgang vormen naar tropisch regenwoud.

Het eerste kernmonster, B1, teruggewonnen uit het bovenste stroomgebied van het Bambili-meer, zorgde voor een continue pollenreeks die teruggaat tot het begin van het Holoceen. De tweede kern, B2, die geen tephra-horizonten had - lagen vulkanische as - om de radiokoolstofchronologie nauwkeuriger te bevestigen, werd gecorreleerd met aangrenzende mariene gegevens die voor de kust van Kameroen werden teruggevonden. Deze kernreeks leverde een continu pollenrecord dat teruggaat tot 88,9 ka tot de laatste interglaciale periode, en gaf in het bijzonder een beeld van drie verschillende bosfasen, gescheiden door fasen waarin graslanden overheersten tijdens ijstijden.

De onderzoekers karakteriseren de samentrekking en expansie van Afromontane bossen te midden van de temperatuurachtergronden van Marine Isotope Stages (MIS). Elk van de drie bosfasen was behoorlijk verschillend in termen van bioomsamenstelling. De eerste fase, tijdens MIS 5 - van 82,6 ka tot 72 ka geleden - wordt gekenmerkt door lager gelegen bergbos en hoger gelegen Afromontaan bos. De tweede bosontwikkelingsfase, een meer gematigde fase tijdens MIS 3, van 53 tot 38 ka, omvatte ook lager gelegen bergbos en hoger gelegen Afromontaan bos, maar met lagere percentages houtachtige taxa en een smaller hoogtebereik. De derde fase, die zich voordeed van 10 tot 3,3 ka geleden, bevatte zowel lager gelegen bergbos als tropisch seizoensbos.

Wat de ijstijden betreft, de onderzoekers merken op dat Afro-alpiene graslanden gedurende een korte periode domineerden bij MIS 5 (~82 ka geleden), en voor een lange periode tussen MIS 4 tot MIS 2 van 72 tot 15,5 jaar geleden. Ze vonden laaglandsteppen en woestijnbiomen die overheersten tijdens de glaciale maxima, met een uitgesproken effect bij MIS 2 met "de bijna afwezigheid van boselementen." De gegevens op MIS 2 vertegenwoordigden de droogste episode binnen het 90 ka-kernrecord.

In tegenstelling tot het geval in Oost-Afrika, er zijn geen gegevens die wijzen op de aanwezigheid van daadwerkelijke gletsjerformaties in de equatoriale West-Afrikaanse hooglanden. In Oost-Afrika, gletsjers duwden de bovenste boomgrens naar beneden. Stuifmeelgegevens suggereren dat Afromontane-bomen in de hooglanden in feite meer verspreid waren op lagere hoogten dan nu het geval is. Als voorbeeld hiervan, ze noemen de Afromontane-boom Olea capensis , die tijdens het laatste glaciale maximum met succes naar lagere hoogten kon migreren om tijdens warmere perioden naar grotere hoogten terug te keren. Het record van één soort kan niet worden beschouwd als exemplarisch voor het Afromontane-bioom als geheel, echter.

Om de dynamiek van het Afromontane bos met betrekking tot uitzetting/krimp en migratie in de tijd te begrijpen, de onderzoekers probeerden de boven- en ondergrenzen te definiëren. De bovengrens wordt daarom gedefinieerd als het aandeel Afro-alpiene graslanden in verhouding tot Afromontane bossen, terwijl de ondergrens wordt gedefinieerd als de verhouding tussen bergbos op een lager niveau en tropisch seizoensbos.

interessant, de zogenaamd stabiele Afromontane bossen bleken allesbehalve te zijn. Zoals Anne-Marie Lezine en haar collega-onderzoekers stellen:"Het meest opmerkelijke resultaat van onze studie is de ecologische instabiliteit van de Afromontane bosgordels vergeleken met de relatieve stabiliteit van laagland tropisch seizoensbos in de afgelopen 90 ka." Het Afromontane-bos aan zijn bovengrens bleek het meest kwetsbaar voor een veranderend klimaat, terwijl de ondergrens werd bepaald door relatief stabiele equatoriale bossen. Deze bevindingen doen twijfel rijzen over de wijdverbreide opvatting dat dergelijke tropische laaglandbossen inderdaad onstabiel en in beweging waren, en overleefde alleen te midden van zakken refugia.

In tegenstelling tot de Afromontane bossen in Oost-Afrika, waar men denkt dat de ecologische stabiliteit op lange termijn in de afgelopen 40 ka heeft bijgedragen aan het huidige hoge niveau van biodiversiteit, de vegetatiediversiteitsniveaus in de hooglanden van Kameroen zijn in de loop van de tijd zeer variabel gebleken, een observatie in lijn met de hier getoonde instabiliteit van Afromontane bossen. Terwijl minimale diversiteitsniveaus de laagste positie van de bovenste Afromontane-boomgrens tussen 35 en 26 ka volgden, hoger dan de huidige niveaus van stuifmeelrijkdom kwamen voor tijdens bosuitbreidingsfasen.

"De toename van de diversiteitsschattingen begon ruim voor de LGM [Last Glacial Maximum] en versnelde vanaf 20 ka geleden. De hoogste diversiteit werd toen bereikt tijdens de Younger Dryas droge gebeurtenis (~ 12,9 tot 11,7 ka geleden) (25), tijdens een fase van grote ecologische verstoring en niet tijdens de volgende vroege Holoceen-fase van bosstabiliteit op 10 tot 9 ka geleden."

Dit alles heeft ertoe geleid dat de auteurs van het onderzoek tot de conclusie zijn gekomen "dat de Afromontane bossen van Kameroen noch 'glaciale' noch 'hedendaagse' refugia zijn. Glaciale klimaten hebben niet geleid tot het verdwijnen van bossen, maar hadden een grote impact op de bovenste boomgrens, die drastisch veranderde, het onthullen van de gevoeligheid van de bovenste montane biomen voor klimaatverandering."

© 2019 Wetenschap X Netwerk