science >> Wetenschap >  >> Natuur

Dit bos is 5 jaar lang wild gebleven, 000 jaar - we kunnen het zien vanwege de grond

Luchtfoto van de Putumayo-regio van het Amazone-regenwoud in Peru. Krediet:Alvaro del Campo, Veldmuseum

We denken soms aan het Amazone-regenwoud als onveranderd door mensen, een kijkje in het verleden van de planeet. In recente jaren, wetenschappers hebben geleerd dat veel delen van de Amazone helemaal niet ongerept zijn - ze worden al duizenden jaren gecultiveerd door inheemse volkeren, en slechts eeuwen geleden waren de plaatsen van steden en landbouwgrond. Maar dat is niet overal het geval. In een nieuwe studie in PNAS , onderzoekers hebben vastgesteld dat een regenwoud in de Putumayo-regio van Peru al 5 jaar lang relatief ongewijzigd bos herbergt, 000 jaar, wat betekent dat de mensen die daar hebben gewoond een manier hebben gevonden om op lange termijn samen te leven met de natuur - en het bewijs is te vinden in microscopisch kleine stukjes silica en houtskool in de grond.

"Het is zelfs voor ervaren ecologen erg moeilijk om het verschil te zien tussen een 2, 000 jaar oud bos en een 200 jaar oud bos, " zegt Nigel Pitman, een ecoloog in Chicago's Field Museum en een co-auteur van de PNAS papier. "Er komt steeds meer onderzoek dat aantoont dat veel Amazonewouden die we als wildernis beschouwen, eigenlijk slechts 500 jaar oud zijn, want toen stierven de mensen die daar woonden aan de pandemieën die door Europeanen werden gebracht, en het bos is weer gegroeid."

"Verre van te impliceren dat complexe, permanente menselijke nederzettingen in het Amazonegebied hadden in sommige regio's geen invloed op het landschap, onze studie voegt aanzienlijk meer bewijs toe dat aangeeft dat het grootste deel van de ernstige impact van de inheemse bevolking op de beboste omgeving geconcentreerd was in de voedselrijke bodems in de buurt van rivieren, en dat hun gebruik van het omringende regenwoud duurzaam was, geen waarneembare soortenverliezen of verstoringen veroorzaken, over millennia, " zegt Dolores Piperno, een onderzoeker aan het Smithsonian Tropical Research Institute en de eerste auteur van de studie.

Veel planten nemen silica uit de grond op en gebruiken het om microscopisch kleine minerale deeltjes te produceren, fytolieten genaamd, die structurele ondersteuning bieden. Nadat een plant sterft, deze fytolieten blijven duizenden jaren in de bodem hangen. Verschillende soorten planten produceren verschillend gevormde fytolieten, wat betekent dat fytolieten in de bodem kunnen worden gebruikt om te bepalen welke soorten planten er in het verleden leefden.

Voor deze studie is Piperno en haar collega Crystal McMichael van de Universiteit van Amsterdam hadden grondmonsters nodig uit het Putumayo-gebied van het Amazone-regenwoud in het noordoosten van Peru. Dat is waar Pitman binnenkwam. In zijn werk met het Field's Keller Science Action Center, Pitman neemt deel aan "snelle inventarisaties" van de Amazone, intensieve reizen om informatie te verzamelen om de planten en dieren van een regio te documenteren en relaties op te bouwen met de mensen die er wonen, om een ​​pleidooi voor de bescherming van het gebied op te bouwen. Piperno en McMichael staken hun hand uit naar Pitman, een botanicus, en vroeg of hij grondmonsters kon verzamelen terwijl hij de bomen in de Putumayo-regio inventariseerde.

Bodemmonsters verzameld in het regenwoud. Krediet:Nigel Pitman, Veldmuseum

"De drie of vier dagen dat we op een van deze locaties zijn, voelen aan als het lopen van een marathon. We moeten veel gedaan krijgen in een heel korte tijd, en dus zijn we heel vroeg op, we blijven heel laat op, en op de een of andere manier moesten deze grondkernen tegelijkertijd worden genomen, " zegt Pitman. "Soms verzamelden we de grond om middernacht, of tijdens regenbuien, toen we geen bomen konden onderzoeken."

Om de grond te verzamelen, Pitman en zijn collega's, waaronder medewerkers van het Field Museum, Juan Ernesto Guevara Andino, Marcos Rios Paredes, en Luis A. Torres Montenegro, gebruikte een hulpmiddel genaamd een avegaar. "Het is een lange metalen paal met bladen aan de onderkant, en als je het in de grond steekt en draait, het snijdt een kolom grond uit van ongeveer 2 tot 3 voet lang." Het team nam monsters van de grond op verschillende hoogten op de kolom, stopte ze in plastic zakken, en vervoerde ze terug naar de VS voor analyse.

De leeftijd van de bodem komt ongeveer overeen met de diepte, met nieuwere grond aan de bovenkant en oudere grond dieper in de aarde. Terug in het laboratorium, de onderzoekers gebruikten koolstofdatering om de leeftijd van de bodem te bepalen en vervolgens zorgvuldig gesorteerd door monsters onder een microscoop, op zoek naar fytolieten die hen zouden vertellen welke soorten planten er op een bepaald moment in het gebied leefden.

Ze ontdekten dat de soorten bomen die vandaag de dag in de regio groeien, daar de afgelopen 5 jaar zijn gegroeid. 000 jaar - een indicator die, in tegenstelling tot andere delen van de Amazone, de Putumayo was vóór de Europese kolonisatie niet de thuisbasis van steden en landbouwgrond.

Naast fytolieten, de onderzoekers zochten ook naar microscopisch kleine stukjes houtskool. "In het westelijke Amazonegebied, waar het het hele jaar door nat is, het vinden van houtskool vertelt je dat er mensen waren, "zegt Pitman. "Er zijn geen natuurlijke bosbranden door blikseminslagen, dus als er iets brandt, het is omdat iemand het in brand heeft gestoken."

De Putumayo-regio van het Amazone-regenwoud in Peru, interieur. Krediet:(c) Corine Vriesendorp, Veldmuseum

De lage houtskoolniveaus in de bodem laten zien dat hoewel het bos 5 jaar lang onveranderd is gebleven door mensen, 000 jaar, er woonden mensen in het gebied - ze leefden gewoon samen met het bos op een manier die het niet veranderde.

"Een van de enge dingen voor natuurbeschermers over onderzoek waaruit blijkt dat zoveel van de Amazone vroeger steden en akkerland waren, is dat mensen die geen natuurbeschermers zijn mogen zeggen:'Als dat zo was, dan raken jullie natuurbeschermers zonder reden van streek - 500 jaar geleden, de helft van de Amazone werd gekapt en alles groeide terug, het is niet erg. We hoeven ons niet zoveel zorgen te maken over het kappen van de Amazone, we hebben het al gedaan en het is goed gekomen, '", zegt Pitman. Deze studie suggereert dat hoewel mensen in staat zijn om naast de wildernis te leven zonder deze te veranderen, de Amazone is niet alleen een hulpbron die in een kwestie van eeuwen kan worden vernietigd en opnieuw kan worden opgebouwd.

Langdurige microfossiele deeltjes van dode planten, fytolieten genaamd, gezien onder een microscoop, bemonsterd uit bodemkernen genomen door wetenschappers uit het Amazonebekken. De meeste fytolieten die door het team werden bestudeerd, waren kleiner dan de breedte van een mensenhaar. Wetenschappers gebruikten de bodemkernen om tijdlijnen van het plantenleven en de brandgeschiedenis te maken op elke locatie die zo'n 5 teruggaat, 000 jaar. Om dit te doen, het team haalde fytolieten eruit en zocht naar sporen van vuur zoals houtskool of roet. Vuur, in een landschap dat jaarlijks bijna 10 voet regen ontvangt, is bijna altijd van menselijke oorsprong en zou een belangrijke rol hebben gespeeld bij het vrijmaken van grote stukken land voor menselijk gebruik, zoals landbouw en nederzettingen. Smithsoniaanse wetenschappers en hun medewerkers hebben nieuw bewijs gevonden dat prehistorische inheemse volkeren grote delen van bosecosystemen in het westelijke Amazonegebied niet significant veranderden, het effectief behouden van grote delen van regenwouden om ongewijzigd te blijven of te worden gebruikt op duurzame manieren die hun samenstelling niet hebben veranderd. De nieuwe bevindingen zijn de laatste in een lang wetenschappelijk debat over hoe mensen in het Amazonegebied historisch de rijke biodiversiteit van de regio en de mondiale klimaatsystemen hebben gevormd. met nieuwe implicaties voor hoe de biodiversiteit en ecosystemen van de Amazone vandaag het best kunnen worden behouden en behouden. Krediet:Dolores Piperno, Smithsonisch.

"Naar mij, deze bevindingen zeggen niet dat de inheemse bevolking het bos niet gebruikte, alleen dat ze het duurzaam gebruikten en de soortensamenstelling niet veel veranderden, " zegt Piperno. "We zagen geen afname van de plantendiversiteit gedurende de periode die we bestudeerden. Dit is een plek waar de mens al duizenden jaren een positieve factor lijkt te zijn geweest voor dit landschap en zijn biodiversiteit."

"Het is een belangrijke bevinding, en een hoopvolle, omdat het laat zien dat er al duizenden jaren mensen in de Amazone leven, op een manier waardoor zij kunnen gedijen en het bos kan gedijen, ", zegt Pitman. "En aangezien dit specifieke bos nog steeds wordt beschermd door inheemse volkeren, Ik hoop dat deze studie ons er allemaal aan herinnert hoe belangrijk het is om hun werk te ondersteunen."