Landschapsgebieden die minder vatbaar zijn voor verstoringen zoals brand en droogte dan aangrenzende gebieden, kunnen de sleutel zijn voor wetenschappers, natuurbeschermers en landbeheerders die kwetsbare soorten in een veranderend klimaat willen behouden.

Deze gebieden, gecategoriseerd als "verstoringsrefugia, " worden een centraal punt voor ecologen die proberen te achterhalen waarom verandering in sommige landschappen niet zo snel plaatsvindt als in andere nabijgelegen.

"In het noordwesten van de Stille Oceaan, de iconische noordelijke gevlekte uil vertrouwt op refugia in de vorm van oerbossen, "zei Meg Krawchuk, bosecoloog van de Oregon State University. "Deze bossen zijn toevluchtsoorden van eerdere verstoringen die de standaard vervangen - zo zijn ze oud geworden - maar ze worden langzaam weggevreten door recente zeer ernstige branden."

Informeel bekend als de "reddingsboten" of "slow lanes" van biodiversiteit, refugia hebben geleid tot het nieuwe veld van de refugiawetenschap, dat is het thema van het juninummer van Grenzen in ecologie en milieu .

Krawchuk, die bijdroeg aan de kwestie met een onderzoek naar bosrefugia in de gecombineerde context van brand, droogte en insectenuitbraken, zegt dat uit onderzoek blijkt dat sommige locaties inherente kenmerken hebben, zoals terrein, vegetatie, nabijheid van wateren, en helling-gezichtsrichting - die hen op een voorspelbare manier beschermen tegen verstoringen.

"Wetenschappers en landbeheerders die samenwerken aan de wetenschap en implementatie van refugia zullen helpen om boslandschappen te behouden, en biodiversiteit, hier in de Pacific Northwest en over de hele wereld die ons dierbaar zijn, " zei Krawchuk. "Sommige verstoringen zijn belangrijke ecosysteemprocessen die de biodiversiteit ondersteunen; echter, er is toenemende bezorgdheid over de erosie van de biodiversiteit door de toegenomen frequentie, ernst en/of soorten bosverstoringen, en hoe ze elkaar overlappen."

Natuurlijke verstoringen kunnen mozaïeken in een landschap creëren die de biodiversiteit ondersteunen, maar verstoringen buiten het historische bereik van frequentie en ernst kunnen ecosysteemschade op korte en lange termijn veroorzaken.

Recente studies naar verstoringsrefugia in bosecosystemen hebben zich voornamelijk gericht op brand, Krawchuk zei, maar het brede scala aan verstoringen in bossen vereist het ontwikkelen van een breder begrip van refugia, Zeker tegen de achtergrond van klimaatverandering.

"Met klimaatverandering, bosverstoringen zoals bosbranden, droogte en uitbraken van insecten zullen naar verwachting frequenter of ernstiger worden, het veranderen van het recept van deze natuurlijke verstoringen die historisch belangrijke variëteit en smaak aan ecosystemen hebben bijgedragen, " ze zei.

De studie die gezamenlijk wordt geleid door Krawchuk en collega Garrett Meigs van het College of Forestry, laat zien hoe de overlap van verstoringen een veelvoud aan complexe feedbacks genereert, zowel positief als negatief, die van invloed zijn op de structuur van refugia en hoe ze werken.

"Refugia op meerdere plaatsen en op verschillende tijdstippen detecteren en begrijpen wat er achter hun voorkomen zit, volharding en waarde bij het in stand houden van biodiversiteit zijn belangrijke grenzen in wetenschap en landbeheer, "Zei Krawchuk. "Het ontwikkelen van een raamwerk voor verstoringsrefugia dat meerdere soorten bosverstoring onder één vlag herkent, is een belangrijke stap voor onderzoek en beheer van bosecosystemen die veranderen naarmate de planeet warmer wordt."

Denken in termen van slechts twee soorten landcategorieën - refugia en non-refugia - is verleidelijk, maar een te grote vereenvoudiging die wetenschappers en landbeheerders moeten vermijden, ze zei.

"De mensen die bossen bestuderen en beheren, moeten erkennen dat er verschillende soorten en kwaliteiten van refugia zijn, en de variantie zal alleen maar toenemen naarmate klimaat- en verstoringsregimes blijven veranderen, " zei Krawchuk. "Het samen overwegen van een breed palet van verstoringsrefugia zal van cruciaal belang zijn voor beheerstrategieën die refugia creëren en beschermen. En verder onderzoek is nodig om het kader in te vullen."

Verstoringsrefugia speelt een steeds belangrijkere rol in het vermogen van klimaatveranderingsrefugia om soorten van uitsterven te redden, ze zei.

"Het identificeren van refugia-locaties voor verstoringen binnen refugia-plekken met klimaatverandering zou leiden tot een dieper begrip van refugia, " zei Krawchuk. "In dit tijdperk van snelle veranderingen in het milieu, verstoring refugia binnen mozaïeken van vuur, uitbraken van droogte en insecten zullen de patronen van persistentie van de biodiversiteit van bossen en het functioneren van ecosystemen over de hele wereld bepalen. Veel iconische en bijzondere boslandschappen worden geconfronteerd met toenemende verstoringsdruk, inclusief oogst en omschakeling naar landbouw of ander gebruik."

Storingsrefugiawetenschap is breed toepasbaar, voegde ze eraan toe, omdat veel verstoringsprocessen wereldwijd zijn, inclusief de druk van klimaatverandering. En de ideeën die ten grondslag liggen aan de refugiawetenschap gaan verder dan bossen en refugia verstoren.

"We realiseren ons steeds meer dat refugiawetenschap theorie en analyse kan bieden van de cruciale rol van refugia in sociale en ecologische veerkracht, " zei Krawchuk. "Bijvoorbeeld, als resistentie tegen ziekten die van dier op mens kunnen worden overgedragen, pandemieën zoals COVID-19, politieke onrust, geweld en problemen met landgebruik, vooral in de context van extreme gebeurtenissen. Refugia zijn gebieden van weerstand die bijdragen aan veerkracht op systeemniveau."