Prairies bedekten ooit een enorm gebied van Noord-Amerika, maar vandaag zijn teruggebracht tot een klein deel van dit historische bereik. Stel je een gebied ter grootte van Texas voor, de op een na grootste staat, in de loop van tientallen jaren krimpen tot een gebied zo groot als Massachusetts, de zesde kleinste staat.

Prairiegraslanden leveren veel voordelen op, zoals het opslaan van koolstof in de bodem, het bieden van leefgebied voor dieren in het wild en het beschermen van het land tegen erosie. Overheidsinstellingen, natuurbeschermingsorganisaties en huiseigenaren werken aan het herstel van inheemse prairie-ecosystemen in veel delen van de centrale VS, maar het is een enorme uitdaging. Vaak worden nieuw aangeplante herstelplaatsen bedekt met onkruid.

Ik ben ecoloog en werk al tien jaar samen met andere onderzoekers om de meest effectieve manieren te vinden om de prairies in het middenwesten van de Verenigde Staten te herstellen. Onze nieuwste bevinding wijst op een reden waarom beplante prairies kunnen mislukken, een waar maar weinigen eerder aan hadden gedacht:het weer gedurende het jaar waarin ze worden geplant.

Ecosystemen herstellen om milieuproblemen op te lossen

Ecologisch herstel verbetert de gezondheid van ecosystemen die zijn aangetast, bijvoorbeeld het terugvoeren van water naar drooggelegde wetlands of het herplanten van zwaar gekapt bos. Het is een belangrijke strategie om veel van 's werelds meest urgente milieu-uitdagingen aan te pakken.

Onderzoek toont aan dat het herstellen van beschadigde ecosystemen een kritieke habitat biedt voor planten en dieren. Het vertraagt ​​de effecten van klimaatverandering door het kooldioxidegehalte in de atmosfeer te verlagen. Het verbetert de bestuiving van gewassen, voorkomt bodemverlies en houdt meststoffen uit de waterlopen. Voor al deze redenen, de Verenigde Naties hebben onlangs 2021-2030 uitgeroepen tot het decennium voor herstel van ecosystemen.

Maar deze projecten kunnen zeer inconsistente resultaten opleveren, zelfs op vergelijkbare sites waar vergelijkbare technieken zijn gebruikt. Onderzoekers beginnen te begrijpen dat herstelsucces afhankelijk is van meerdere factoren, maar waarom sommige projecten slagen en andere mislukken, is grotendeels nog steeds een mysterie. We willen resultaten voorspellen, zodat instanties schaarse financiering kunnen sturen naar locaties waar het werk de meeste kans van slagen heeft.

gedecimeerde prairies

Vóór de Europese vestiging, prairies waren het meest uitgestrekte ecosysteem in Noord-Amerika, die een groot deel van het Midwesten en de vlaktes bestrijken. Vandaag, echter, de meeste van hen zijn grotendeels omgezet in landbouwgrond, dankzij hun vruchtbare grond. Ten oosten van de rivier de Mississippi zijn prairiegraslanden bijna uitgestorven.

Als resultaat, een groot aantal planten- en diersoorten die ooit in die regio's gedijden, hebben weinig leefgebied meer. Sommige, zoals Poweshiek Skipperling vlinders en prairie omzoomde orchideeën, worden nu met uitsterven bedreigd.

Door de zaden van prairieplanten op oude landerijen te verspreiden, landbeheerders kunnen deze ecosystemen herstellen. Als er nieuwe graslanden groeien, managers voeren periodiek voorgeschreven branden en verwijderen onkruid met herbiciden om de prairieplanten te promoten. Op tijd, insecten en vogels zullen terugkeren naar herstelde prairies uit nabijgelegen gebieden.

Ik ben in honderden gerestaureerde prairies geweest. Opvallend, geen twee zijn hetzelfde geweest. Sommige zijn rijke gemeenschappen van prairieplanten, terwijl anderen vol onkruid zitten - dat wil zeggen, niet-prairie plantensoorten. Deze variatie kan vervelend zijn voor landbeheerders die op bepaalde manieren prairies willen herstellen, voor bepaalde soorten.

In eerdere onderzoeken, collega's en ik hebben een aantal factoren geïdentificeerd die verklaren waarom geen twee prairies hetzelfde zijn. Ze omvatten een specifiek bodemtype, het aantal plantensoorten dat zich als zaad verspreidt om herstel te initiëren en de frequentie van voorgeschreven branden. Deze bevindingen tonen aan dat, hoewel de resultaten van de restauratie variëren, dat doen ze tenminste om redenen die ofwel gemakkelijk bekend zijn ofwel onder controle van de grondbeheerders vallen. Maar ons nieuwe onderzoek geeft aan dat dit niet altijd het geval is.

Regenachtige plantjaren veroorzaken problemen

Landbeheerders erkennen algemeen dat het weer in het plantjaar een herstel kan beïnvloeden, maar tot nu toe, weinig wetenschappers hadden dit idee getest. Restauraties geplant tijdens regenachtige jaren zouden meer succes moeten hebben, wat betekent dat ze een grotere diversiteit en overvloed zullen ondersteunen van de inheemse planten die we op het land zaaien. Maar het is moeilijk om deze hypothese te testen omdat er veel studieplekken voor nodig zijn, geplant onder wisselende weersomstandigheden.

Ons team werkte op 83 herstelde prairies in Illinois, Indiana en Michigan die twee tot 19 jaar eerder waren geplant. We hebben vastgelegd welke plantensoorten op elke locatie leefden, en bepaalden vervolgens de weersomstandigheden die van invloed waren op elke prairie gedurende het jaar dat deze werd geplant.

Onze resultaten waren verrassend. We verwachtten dat regenachtige jaren succesvolle restauraties zouden bevorderen, maar in plaats daarvan produceerden ze prairies met meer overvloedig en gevarieerd onkruid. Deze effecten waren vergelijkbaar met of groter dan de invloed van andere belangrijke factoren zoals bodemgesteldheid, de tijdsduur sinds de laatste voorgeschreven brand en de ouderdom van het project.

Onkruid was overvloediger in prairies die 19 jaar eerder tijdens regenachtige jaren waren hersteld. Deze sites hadden ook relatief minder inheemse prairieplantensoorten.

Waarom zouden droge plantjaren uiteindelijk leiden tot succesvoller herstel dan natte jaren, hoewel inheemse prairieplanten beter presteren met meer water, zoals we in een eerdere studie hebben aangetoond? Helaas, onkruid reageert super op water. We vermoeden dat dit verklaart waarom ze tijdens natte plantjaren dominantie kregen en prairieplanten onderdrukten.

Werken rond het weer

Onze resultaten laten zien dat landbeheerders moeten waken voor nadelige weersomstandigheden in het plantjaar - een uitdaging die in de toekomst waarschijnlijk steeds belangrijker zal worden. Klimaatverandering zorgt voor meer regen in de lente in het Midwesten, wat vooral onkruid ten goede kan komen.

Om de onkruidbelasting tijdens natte plantjaren te beheersen, managers kunnen vaak maaien, herhaal zaadverspreiding in een later jaar of vermijd zelfs planten tijdens verwachte jaren met veel regen. Mensen hebben geen controle over het weer, maar inzicht in de invloed van het weer op het herstel kan managers helpen de kans op succes van projecten te maximaliseren.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.