Ohne gutes Management wird der brasilianische Cerrado entstellt und weniger widerstandsfähig gegenüber dem Klimawandel

Eine über einen Zeitraum von 14 Jahren im brasilianischen Savannenbiom durchgeführte Studie zeigt, dass sich die typische Vegetation schnell zu einem „Cerradão“ – einer Waldformation mit geringer Artenvielfalt – entwickelt und gleichzeitig die Widerstandsfähigkeit gegen Dürre und Waldbrände abnimmt.

Der Cerrado, Brasiliens Savannenbiom, wird in rasantem Tempo zerstört, und eine unzureichende Bewirtschaftung der Überreste verwandelt große Gebiete des Bioms in Cerradão, eine Waldformation mit geringer Artenvielfalt, in der sich für den Cerrado typische Arten mit Arten vermischen, die das Gebiet bewohnen Galeriewald. und andere Strukturen.

Wissenschaftler fragen sich, ob Gebiete des Cerradão die Artenvielfalt des Cerrado bewahren können. Andernfalls könnten sie sich zu einem Biodiversitätswaldtyp entwickeln, der dem atlantischen Regenwaldbiom ähnelt, oder sie könnten keines von beidem werden.

Ziel einer Langzeitstudie war es, Antworten auf diese Fragen zu finden, indem Veränderungen über einen Zeitraum von 14 Jahren in einem Probegebiet des Cerradão untersucht wurden, das 256 Parzellen der Assis Ecological Station, einer Naturschutzeinheit des Bundesstaates Sao Paulo, umfasst.

Die Studie wird in der Zeitschrift veröffentlicht Ökologie und Waldbewirtschaftung.

Die von Giselda Durigan, Professorin am Institut für Biologie der Staatlichen Universität von Campinas (IB-UNICAMP), entworfene und betreute Studie war Teil der Doktorarbeit. Recherche von Francisco Ferreira de Miranda Santos, Erstautor des Artikels. Der letzte Autor ist Ricardo Ribeiro Rodrigues, Professor am Luiz de Queiroz College of Agriculture (ESALQ-USP) der Universität São Paulo und Doktorarbeitsleiter von Santos.

Das Untersuchungsgebiet ist seit mindestens 60 Jahren vor Bränden geschützt und hat daher nicht von regelmäßigen Bränden profitiert, die sorgfältig mit Zoneneinteilung und einem rotierenden Brandschutzprogramm bewältigt wurden, was heute als die beste Methode zur Erhaltung des Cerrado gilt.

Trotz des langen Zeitraums ohne Störung vergrößerte sich die Baumgrundfläche und größere Bäume wuchsen weiter, die Baumdichte nahm jedoch mit der Zeit ab. Die Vielfalt der Lebensgemeinschaften nahm leicht zu, was auf einen leichten Anstieg des Artenreichtums zurückzuführen ist.

Durigan hob die harte Arbeit der Forscher hervor. „Studien zur Walddynamik dauern natürlich lange. Veränderungen vollziehen sich langsam und man muss geduldig warten, bis der Wald seine eigene Geschichte erzählt. Die Herausforderung besteht darin, zu verstehen, wie Veränderungen im Laufe der Zeit durch extreme Hitze und Kälte, übermäßig oder unzureichend, beeinflusst werden.“ Regen, starker Wind oder einfach der Wettbewerb zwischen Bäumen um Licht, Wasser und Nährstoffe.

„Neben Geduld erfordern diese Studien auch Disziplin und harte Arbeit, um bei verschiedenen Gelegenheiten Daten zu sammeln, sowie Inspiration und eine solide theoretische Grundlage, um Hypothesen zu formulieren und die Daten zu interpretieren“, erklärte sie.

Die Größe des Untersuchungsgebiets (mehr als 10 Hektar) und die Anzahl der identifizierten und gemessenen Bäume (mehr als 20.000) machten das Projekt äußerst schwierig. „An jeder Messaktivität war ein Team von vier Personen beteiligt, die etwa ein Jahr lang daran arbeiteten, alle Bäume neu zu vermessen, verlorene Nummerierungen zu ersetzen und neue Individuen zu identifizieren und zu markieren, trotz Regen, Dornen, Zecken, Bremsen, Gürteltierhöhlen usw.“ Sie sagte.

„Santos verbrachte dann Monate vor einem Computer, um all dies in seine Doktorarbeit in Ökologie am UNICAMP zu integrieren, eine riesige Datenbank zu organisieren, Inkonsistenzen zu erkennen, die Artennomenklatur zu aktualisieren und zu unterschiedlichen Zeiten durchgeführte Messungen zu vergleichen, um die Geschichte jedes Baumes zu verfolgen.“

Diese Geschichte ist interessant, weil sie dazu beiträgt, das Missverständnis zu zerstreuen, dass der wissenschaftliche Fortschritt geradlinig verläuft. Wenn Studien in Zeitschriftenartikeln beschrieben werden, erscheinen sie einfach, abgesehen von den Schwierigkeiten, die mit der verwendeten Fachsprache einhergehen, aber es bedarf großer Anstrengungen, um eine solche Einfachheit zu erreichen. Durigan erzählte, wie sie und Santos vor der Herausforderung standen, Fehler in den Koordinaten der 256 Parzellen zu korrigieren, was die Forschung noch schwieriger machte.

„Es gab nur eine Lösung. Wir mussten zurückgehen, bestimmte nummerierte Bäume im dichten Unterholz finden, ihre Positionen korrekt einzeichnen und sie mit den Positionen auf der Karte vergleichen. Schließlich stellten wir fest, dass die „Fehler einfach durch Drehen der“ korrigiert werden konnten „Wir haben das Koordinatennetz um 90 Grad gegen den Uhrzeigersinn gedreht, also passte alles zusammen“, sagte sie.

Als Ergebnis der Studie stellten die Forscher fest, dass 54 % der bei der ersten Untersuchung identifizierten Bäume 14 Jahre später abgestorben waren und etwa 10.000 neue Bäume einen Durchmesser von 5 cm erreicht hatten. Obwohl 14 Jahre für den Menschen wie eine lange Zeit erscheinen mögen, ist es für Vegetationsveränderungen dieser Größenordnung eine kurze Zeitspanne. Mit anderen Worten: Sobald der Prozess beginnt, kann der Cerrado schnell zum Cerradão degenerieren.

„Die Gesamtzahl der Bäume ging in diesem Zeitraum zurück. Die Konkurrenz der großen Bäume führte zum Tod der kleinen. Das Ergebnis dieses „Krieges“ war der Sieg der größeren Bäume, die weiter wuchsen und Biomasse und Kohlenstoff anreicherten Die Zahl hat sich in 14 Jahren fast verdreifacht. Die größten Bäume in den Cerradão-Gebieten sind jedoch nicht so groß wie Regenwaldbäume und haben selten einen Durchmesser von mehr als 30 cm.

Die Studie habe nicht nur Veränderungen in der Struktur des Standorts, sondern auch in seiner Artenzusammensetzung ergeben, fügte sie hinzu. Schattentolerante Wald- und generalistische Arten gediehen weiterhin, während typische Cerrado-Arten nicht genügend Sonnenlicht erhalten konnten und verschwanden.

„Die wenigen noch lebenden Cerrado-Bäume haben keine Nachkommen, weil sie nicht keimen und nicht einmal im Schatten überleben. Viele symbolträchtige Arten verschwinden, von der Souari-Nuss.“ [Caryocar brasiliense] und Pequi in Mangaba [Hancornia speciosa]Curriola [Pouteria ramiflora]Barbatimao [Stryphnodendron adstringens] und Paineirinha [Eriotheca gracilipes],” Sie sagt.

Was bedeuten diese Veränderungen aus Sicht des Naturschutzes? „Erstens können wir nicht erwarten, dass dieses Gebiet zur Erhaltung der Flora des Cerrado beiträgt, und all dieser Schatten stellt eine lebensfeindliche Umgebung für die für das Biom typischen Arten dar.

„Obwohl der Artenreichtum um 10 % zunahm, waren die Verluste an Cerrado-Bäumen dramatisch und irreversibel. Zweitens ist die anhaltende Ansammlung von Biomasse in einer Region mit tiefem Sandboden, der keine Feuchtigkeit speichern kann, alarmierend“, sagte sie.

Gebiete des Cerradão stürzen daher bei längeren Dürreperioden eher ein als offene Gebiete des Cerradão. In Zeiten der globalen Klimakrise kommt es immer häufiger zu Extremereignissen. Je größer die Baumbiomasse, desto mehr Regen wird von der Waldbedeckung abgefangen und desto mehr Wasser verbrauchen die Bäume.

Wenn weniger Wasser aufgefangen und mehr verbraucht wird, geht das gespeicherte Wasser schneller zur Neige. Selbst wenn eine fünfmonatige Dürre keine Auswirkungen auf die Bäume in offenen Gebieten hat, kann sie zum Absterben vieler Bäume in den Cerradão-Gebieten führen.

„Wenn der Klimawandel in der Region zu einer Zunahme und einer besseren Verteilung der Niederschläge führen würde, wäre dieser neue Wald mit den örtlichen Umweltbedingungen vereinbar, aber die dort gemessenen Rekordtemperaturen zwingen die Bäume dazu, immer mehr Wasser zu verbrauchen immer wahrscheinlicher.

„Wenn viele Bäume sterben, kehrt der darin enthaltene Kohlenstoff in die Atmosphäre zurück und große Mengen an totem Holz erhöhen die Wahrscheinlichkeit katastrophaler Brände. Im Gegensatz zur typischen Cerrado-Vegetation ist Cerradão nicht an Feuer angepasst.“ Wenn es unter extremen Bedingungen brennt, beginnt es zu funktionieren wie ein degradierter Wald“, sagte Durigan.

Rodrigues fügte weitere Details hinzu. „Der Artikel spiegelt die intensiven persönlichen Bemühungen des Doktoranden Santos wider, dessen Karriere als Wissenschaftler er festigt, und ist der erste, der die Dynamik eines dauerhaften Gebiets von mehr als 10 Hektar zusammenhängendem Cerradão im Bundesstaat São Paulo beschreibt. mit überraschenden Daten über die Geschwindigkeit, Intensität und Richtung von Veränderungen in der Baumartenzusammensetzung über einen längeren Zeitraum“, sagte er.

„Dies ist ein wichtiger Beitrag, der eine gute öffentliche Politik zur Erhaltung und Wiederherstellung der biologischen Vielfalt im schwierigen Kontext des Klimawandels unterstützt.“

Die Studie bestätigte eine Hypothese, die Forscher bereits vor einiger Zeit aufgestellt, aber in dieser Größenordnung noch nicht vollständig überprüft haben. Sie gingen davon aus, dass die vereinfachende Haltung, die biologische Vielfalt einfach zu schützen und natürliche oder wiederhergestellte Fragmente vor anthropogenen Störungen zu isolieren und dabei den historischen und kulturellen Kontext einer nachhaltigen Bewirtschaftung natürlicher Ökosysteme zu ignorieren, möglicherweise nicht die beste Lösung ist und wahrscheinlich sogar mit dem Schutz der biologischen Vielfalt unvereinbar ist.