Een klein meer op slechts vijf kilometer van de top van de berg Kosciuszko heeft wetenschappers de beste indicatie tot nu toe gegeven van het verband tussen stijgende temperaturen, verlies van inheemse plantensoorten en frequentere branden in de Snowy Mountains.

In een onderzoek onder leiding van UNSW Sydney, klimaat wetenschappers, biologen en ingenieurs bestudeerden een kernmonster van de bodem van Club Lake dat hen een momentopname gaf van het klimaat en de omgeving in het gebied in de afgelopen 3500 jaar.

Ze waren verrast toen ze ontdekten dat in de geleidelijke stijging van de temperaturen in deze periode, 1600 jaar geleden was er een dramatische opwarming die ongeveer zes eeuwen duurde. Het werd gekenmerkt door een toename van regionale brandactiviteit en een verschuiving van vegetatie naar grotere hoogten.

Wat deze anomalie met een climax interessant maakt, is dat ze opvallende gelijkenis vertoont met vandaag. Niet alleen stijgen de temperaturen tegenwoordig met vergelijkbare snelheden, maar inheemse plantensoorten verhuizen naar koeler, grotere hoogten, terwijl bosbranden frequenter en verwoestender worden.

Hoofdauteur van het onderzoek Dr. Zoë Thomas zegt dat de inzichten uit het verleden regeringen kunnen helpen, milieuagentschappen en wetenschappers komen met effectieve strategieën om de inheemse plantensoorten van de Australische Alpen te beschermen, die nu worden bedreigd door klimaatverandering en frequentere bosbranden.

"Toen het klimaat ongeveer 1600 jaar geleden plotseling opwarmde, we zagen een afname van alpenplanten zoals kruiden en struiken en een toename van het aantal bomen, vooral eucalyptus, die ook samenviel met meer vuuractiviteit, " zegt dr. Thomas.

Vandaag, de temperatuur zal naar verwachting met minstens 1°C stijgen, terwijl de sneeuwbedekking de komende twee decennia aanzienlijk zal afnemen, waarvan Dr. Thomas zegt dat het gebied zich op een vergelijkbaar traject bevindt als 1600 jaar geleden. Maar deze keer heeft het gebied de extra stress gehad van meer dan een eeuw begrazing en in de afgelopen tijd, de impact van het toerisme.

"Stijgende temperaturen kunnen leiden tot het uitsterven van alpensoorten, waaronder een aantal endemisch in het gebied, " ze zegt.

Een voorbeeld hiervan is een soort sneeuwmadeliefje - Craspedia costiniana - algemeen bekend als "Billy-buttons, " die opvallen door hun levendige gele rozet van kleine bloemen.

"Als de temperatuur stijgt, boomgrenzen verplaatsen zich naar grotere hoogten, het verschuiven van de alpensoorten nog hoger. Maar op een gegeven moment kunnen ze niet hoger - ze worden in feite uit hun niche geperst, en het zijn niet alleen planten, maar ook dieren die worden getroffen."

Door het klimaat te reconstrueren, milieu en bosbranden van de laatste 3500 jaar, de onderzoekers waren in staat om de mogelijke reacties op brand en vegetatie te identificeren die zich in de toekomst in deze kwetsbare alpiene gebieden kunnen voordoen.

"Je hoeft maar te kijken naar de bosbranden die iets meer dan een jaar geleden door sommige van deze regio's raasden om een ​​voorproefje te krijgen van wat komen gaat. ' zegt dokter Thomas.

"We zullen voortdurende inspanningen voor natuurbehoud nodig hebben om deze kwetsbare alpine omgevingen te beschermen tegen de gecombineerde bedreigingen van klimaatverandering, vuur en invasieve soorten."

Restauratieprogramma's van de afgelopen halve eeuw waren gericht op het revitaliseren van de natuurlijke vegetatie in het Kosciuszko National Park na de effecten van begrazing - uiteindelijk verboden in 1967 - en de milieuschade veroorzaakt door de Snowy River Hydro-Electric-regeling. Recenter, de federale overheid heeft $ 3,4 miljoen gegooid voor herstel van de bosbranden.

Maar Dr. Thomas zegt dat het een delicaat evenwicht is om een ​​omgeving te herstellen en te beschermen als je de extra effecten hebt van toegenomen toerisme en invasieve planten.

"Het wegwerken van invasieve soorten is erg moeilijk, "Dr. Thomas zegt, "omdat sommige invasieve soorten goed zijn in het stabiliseren van het landschap door bodemerosie te voorkomen. Aan de andere kant, die plant zelf is niet inheems in het gebied, en kan een domino-effect hebben op de biodiversiteit. Het is dus een zeer complex probleem - om het goed te krijgen, is veel zorg en overleg vereist."

Laat Holoceen momentopname

Club Lake werd zo genoemd vanwege de gelijkenis met de clubkleur in een pak kaarten. Het is een van de vier 'cirque'-meren op het vasteland van Australië die zijn ontstaan ​​door gletsjers toen ze nieuwe valleien uit het berglandschap sneden tijdens de laatste ijstijd die eindigde op 15, 000 jaar geleden.

Het meer beslaat een oppervlakte van ongeveer 16 vierkante kilometer en is minder dan twee meter diep.

Dr. Thomas zegt dat meren wetenschappers goede mogelijkheden bieden om het verleden te bestuderen.

"Meren zijn geweldig in het vastleggen van gegevens omdat ze een afdichting vormen over de onderliggende sedimenten die minder snel worden verstoord.

"Sedimenten uit meren worden over de hele wereld gebruikt als indicatoren voor klimaat- en milieuverandering, omdat de manier waarop ze het materiaal vasthouden, het gemakkelijker maakt om die sedimenten te bestuderen."

Het team haalde een kernmonster van 35 cm uit de bodem van het meer, waarvan ze uitwerkten dat het gelijk stond aan ongeveer 3500 jaar geschiedenis - ongeveer 100 jaar voor elke centimeter.

vijftien wetenschappers, elk met een unieke expertise, hebben samengewerkt om deze sedimenten te analyseren. Dr. Haidee Cadd, een paleo-ecoloog, gebruikten stuifmeelkorrels op verschillende diepten om erachter te komen wat voor soort planten er in de buurt groeiden en hoe snel veranderingen in de vegetatie plaatsvonden. Dr. Cadd merkte ook op dat "kleine deeltjes houtskool kunnen wijzen op veranderende vuuractiviteit in de loop van de tijd."

Er zijn ook elementaire indicatoren, zoals de aanwezigheid van kwik, ijzer, titanium en andere elementen - die hun eigen soort geochemische vingerafdruk vormen, Dr. Thomas zegt.

"Club Lake wordt door veel mensen waarschijnlijk als afgelegen beschouwd, maar de sedimenten van het meer registreren veranderingen op de schaal van honderden tot duizenden jaren - van de recente opname van dennenpollen van geplante bomen en kwikverontreinigende stoffen van de afgelopen 150 jaar, terug naar temperatuurveranderingen 3500 jaar geleden."

Om erachter te komen hoe de temperatuur in deze periode is veranderd, het team zocht naar de aanwezigheid van moleculaire fossielen en gebruikte een "lipide biomarker paleothermometertechniek, " zegt dr. Thomas.

"Deze techniek werkt op de basis dat microbiële gemeenschappen de chemische structuur van hun celmembranen aanpassen als reactie op de omgevingstemperatuur."

Dr. Thomas erkent dat het gebruik van de biomarkermethode wetenschappers een vrij goed beeld geeft van temperaturen over lange perioden. Maar zij en haar collega's waren aangenaam verrast toen de analyse van stalagmieten in de nabijgelegen grotten van Yarrangobilly hetzelfde verhaal vertelde.

"De temperatuurreconstructie van beide locaties is ongelooflijk vergelijkbaar, ondanks dat het gebaseerd is op twee totaal verschillende soorten monsters en methoden. Dit toont echt de robuustheid van de reconstructies, " ze zegt.

Ik kijk ernaar uit om terug te kijken

Vervolgens willen Dr. Thomas en haar collega's nog verder terug in de tijd kijken - tot 10, 000 jaar - om te zien of de relaties tussen temperatuur, vuur en vegetatie volgen vergelijkbare patronen.

"We geloven dat de anomalie van de warme temperatuur ongeveer 1000 jaar geleden mogelijk is veroorzaakt door een reactie van de atmosferische circulatie op tropische zee-oppervlaktetemperaturen - een situatie die vergelijkbaar is met wat we momenteel ervaren. Toekomstig werk zal dit verband helpen bevestigen."

Het onderzoek is vandaag gepubliceerd in Wetenschap van de totale omgeving .