Het bladerdak van tropische bossen is een van de onderontwikkelde grenzen van de aarde. Om te begrijpen hoe deze unieke omgevingen reageren op klimaatverandering, heeft een team van het Ecosystems Lab van de Universiteit van Oxford en partnerinstituten in Ghana bewijs verzameld uit de boomtoppen, het vinden van drogere bossen lopen een groter risico.

Onze natuurlijke wereld wordt geconfronteerd met ongekende veranderingen in de verspreiding van biodiversiteit - de verscheidenheid aan leven op aarde - op lokale en mondiale schaal. Ongeveer een miljoen soorten worden met uitsterven bedreigd, een onmiddellijke bedreiging vormen voor het functioneren van ecosystemen en voor het menselijk welzijn.

In onze nieuwe studie onlangs gepubliceerd in Natuurcommunicatie , we onderzoeken of en hoe klimaatverandering de diversiteit van tropische ecosystemen in West-Afrika de afgelopen decennia heeft beïnvloed. Vooral, we wilden begrijpen of nattere en drogere tropische bossen op verschillende manieren reageerden op dezelfde drijvende krachten achter verandering.

Voor dit onderzoek hebben we zes maanden veldwerk gedaan in Ghana. De veldcampagne werd geleid door Dr. Imma Oliveras en Dr. Stephen Adu Bredu en gecoördineerd door co-auteurs Theresa Peprah en Agne Gvozdevaite. Het maakte deel uit van een wereldwijde inspanning. Meer dan 25 onderzoeksassistenten van KNUST University en Forestry Institute of Ghana (FORIG) namen deel aan de veldcampagne en werden getraind in de bemonsteringstechnieken en wetenschappelijke protocollen voor het uitvoeren van het onderzoek.

Tijdens de campagne bezochten we clusters van proefpercelen op drie locaties, zich uitstrekkend langs een klimaatgradiënt van vochtig oud regenwoud tot uitgedroogd bos en savanne. We proefden bladeren en takken van 299 bomen. Het waren erg lange dagen, meestal beginnen we om 04.30 uur met een groepsontbijt en om 6.00 uur zouden we al in het veld aan het werk zijn. Rond 15.00 uur zouden we het veldwerk afronden. en daarna tot 22.00 uur in de veldlaboratoria werken. Sommige onderzoeksassistenten - die destijds master- en niet-gegradueerde studenten waren - hebben na hun ervaring verdere postdoctorale studies gevolgd en hebben met succes beurzen gevonden in Ghana, Europa en de VS.

Bij het starten van dit onderzoek we verwachtten dat een uitdrogingstrend zou worden weerspiegeld in de algehele afname van de diversiteit voor alle tropische bossen. Echter, we ontdekten dat bosgemeenschappen op drogere locaties gemiddeld sterkere achteruitgang in functionele, taxonomische en fylogenetische diversiteit in de tijd dan bosgemeenschappen in nattere gebieden.

Dit betekent dat drogere bossen overgaan naar steeds meer homogene bosgemeenschappen, verder afwijken van nattere bossen in functionele, taxonomische en fylogenetische diversiteit. In tegenstelling tot, nattere bossen vertoonden gemiddeld een toename in functionele en taxonomische diversiteit, die het gevolg kunnen zijn van hun hogere beschikbaarheid van atmosferisch en grondwater in vergelijking met die voor drogere bossen. Algemeen, klimatologische en bodemomstandigheden verklaarden gedeeltelijk de veranderingen in diversiteit en verschillen in reacties tussen drogere en nattere tropische bossen in West-Afrika.

Stephen Adu-Bredu en Theresa Peprah van CSIR-Forestry Research Institute of Ghana, beschreef dat enkele van de meest uitdagende dingen om te doen tijdens het veldwerk waren om dagelijks om 3 uur 's nachts wakker te worden om rond 4 uur 's ochtends naar het veld te gaan voor metingen van het waterpotentieel vóór zonsopgang, evenals klimmen in de bomen op dit uur van de dag. Ze zeggen:"Het droge seizoen CO ₂ uitwisselingsmeting was moeilijk en frustrerend. Men kan meer dan een uur of zelfs een dag op een enkel blad doorbrengen, en de metingen moeten worden uitgevoerd op drie bladeren per tak, zoals het protocol vereist."

Dr. Imma Oliveras, senior studie auteur en plaatsvervangend programmaleider over ecosystemen bij het Environmental Change Institute, Universiteit van Oxford, reflecteert op de veldcampagne:"Voor mij was deze veldcampagne een ongelooflijke verrijkende ervaring. Dit waren drukke dagen van kennisuitwisseling. Ik zou lokale studenten opleiden in wetenschappelijke methodologieën, en ze leerden me zowel over de lokale flora als over de lokale bossen en over de Ghanese cultuur en tradities.

"Sommige bossen hadden taboedagen waarop we niet naar het bos mochten en we zouden gebruiken om labwerk in te halen. Ook zouden we kennis uitwisselen op andere punten, zoals keuken. Ik leerde fufu maken en leerde ze Spaanse omeletten koken. wetenschappelijk, Ik heb genoten van het trainen van de onderzoeksassistenten in zowel dataverzameling, data curing en data-analyse, en de meeste deelnemers zijn nu co-auteurs van ander gerelateerd onderzoek."

In onze studie hebben we niet beoordeeld hoe veranderingen in diversiteit het functioneren van ecosystemen beïnvloeden. Echter, er is voldoende bewijs dat een afname van functionele, taxonomische en fylogenetische diversiteit kan leiden tot verlies van bosfuncties, zoals het gebruik van hulpbronnen, fietsen en biomassaproductie en veerkracht tegen een veranderend klimaat. Daarom, de ecosysteemfuncties van gemeenschappen die in alle drie de facetten van diversiteit afnemen, kunnen in een uitdrogend klimaat bijzonder kwetsbaar zijn.

Algemeen, onze studie wees uit dat drogere bosgemeenschappen een homogenisering van de biodiversiteit hebben ondergaan als gevolg van een opwarmend en uitdrogend klimaat, die uiteindelijk niet alleen negatieve gevolgen kunnen hebben voor het functioneren van ecosystemen, maar ook voor hun bijdrage aan het welzijn en het levensonderhoud van mensen.