Tiere und Bäume: Eine wichtige Verbindung
Wie Tierpopulationen das Wachstum von Wäldern und die Speicherung von Kohlenstoff beeinflussen.
Evan C. Fricke, Susan C. Cook-Patton, Charles F. Harvey, César Terrer
― 8 min Lesedauer
Inhaltsverzeichnis
- Samenverbreitung: Wie Tiere Bäume helfen
- Der Einfluss der Tierzahlen auf die Kohlenstoffspeicherung
- Wie häufig ist tiergestützte Samenverbreitung?
- Kartierung der Störung der Samenverbreitung
- Die Auswirkungen der Störung der Samenverbreitung auf die Kohlenstoffansammlung
- Neudenken des Wiederbewaldungspotenzials
- Die Veränderungen über die Zeit
- Negative Auswirkungen der Störung der Samenverbreitung
- Die Quintessenz
- Zusammenfassung
- Originalquelle
Klimawandel und der Verlust der Biodiversität sind grosse Probleme, mit denen wir heute konfrontiert sind. Ein Thema ist, wie der Klimawandel den Verlust der Biodiversität noch verschlimmern kann. Zum Beispiel können Pflanzen mit einer grossen Artenvielfalt mehr Kohlenstoff speichern. Aber wie sieht's mit der Rolle der Tiere aus, besonders bei terrestrischen Wirbeltieren wie Vögeln und Säugetieren? Diese Tiere können auf Weisen helfen, die die Leute vielleicht nicht realisieren, besonders wenn es um Waldökosysteme geht.
Samenverbreitung: Wie Tiere Bäume helfen
Viele Bäume brauchen Tiere, um ihre Samen zu verbreiten. Denk an die Samenverbreitung wie an ein Tinder-Profil für Bäume – wenn sie kein Match mit dem richtigen Tier bekommen, finden ihre Samen vielleicht keinen passenden Platz zum Wachsen. Ohne richtige Samenverbreitung haben Bäume Schwierigkeiten, zu wachsen, zu überleben und zu gedeihen. Nach Störungen wie Bränden, Stürmen oder Abholzung wird das noch schwieriger, denn dann können neue Plätze für Bäume entstehen. Leider, wenn die Tiere, die Samen verbreiten, abnehmen, spriessen weniger Bäume, und die Bäume, die wachsen, sind vielleicht nicht die, die einen gesunden Wald unterstützen.
Feldstudien haben gezeigt, dass die Anzahl und Vielfalt der Bäume sinkt, wenn die Samenverbreiter fehlen. Die Arten von Bäumen, die normalerweise länger zum Wachsen brauchen, wie grosse Samen tragende Bäume mit dichtem Holz, beginnen zu verschwinden. All diese Beweise deuten auf eine Schlussfolgerung hin: Tiere spielen eine grosse Rolle bei der Wiederherstellung von Bäumen.
Der Einfluss der Tierzahlen auf die Kohlenstoffspeicherung
Mit dem anhaltenden Rückgang der Tierpopulationen haben wir ein grosses Problem. Weniger Samenverbreiter könnten weniger Kohlenstoffspeicherung in Wäldern bedeuten. Einige Modelle, die kurzfristige Felddaten mit langfristigen Vorhersagen kombinieren, deuten darauf hin, dass ohne genügend Samenverbreiter sowohl bestehende Wälder als auch solche, die wieder wachsen wollen, erhebliches Kohlenstoffspeicherungspotenzial verlieren könnten. Einige Studien konzentrierten sich auf spezifische Gebiete, wie einen zersplitterten Teil des Atlantischen Waldes in Brasilien. Hier fanden die Forscher heraus, dass Veränderungen in den Tierpopulationen zu 38 % weniger Kohlenstoff in natürlich wieder wachsenden Wäldern führen könnten.
Ob diese Ergebnisse auch in anderen tropischen Wäldern weltweit zutreffen, bleibt jedoch unbewiesen, was uns zu denken gibt, wie wichtig Tiere für die Kohlenstoffspeicherung sind. Die natürliche Wiederbewaldung trägt erheblich zu unserem Kohlenstoffsammelsystem auf dem Land bei und wird oft als natürliche Lösung für den Klimawandel gefeiert.
Wie häufig ist tiergestützte Samenverbreitung?
Um besser zu verstehen, wie die Störung der Samenverbreitung die Wiederbewaldung beeinflussen könnte, haben Forscher untersucht, wie häufig tiervermittelte Samenverbreitung in verschiedenen Wald- und Savannene Kosystemen ist. Sie haben Daten aus über 17.000 Vegetationsflächen analysiert, um herauszufinden, wie viele Baumarten auf Tiere angewiesen sind, um ihre Samen zu verbreiten. Nach der Analyse vieler Informationen stellten sie fest, dass etwa 81 % der Bäume in tropischen Gebieten auf Tiere zur Samenverbreitung angewiesen sind.
Das wirft ein besorgniserregendes Problem auf: Wenn Tiere aus der Gleichung genommen werden, könnten tropische Wälder Schwierigkeiten haben, sich zu regenerieren und Kohlenstoff effektiv zu sammeln. Daher konzentrierten sich weitere Analysen auf tropische Regionen.
Kartierung der Störung der Samenverbreitung
Eine Herausforderung, der sich die Forscher gegenübersahen, war, dass es nicht viele Informationen darüber gibt, wie die Samenverbreitung in verschiedenen Landschaften funktioniert. Obwohl es viele Umweltvariablen gibt, die wir global messen können, fehlten uns ähnliche Daten zur Störung der Samenverbreitung. Um das zu verstehen, nutzten die Forscher eine Mischung aus Informationen über Tierpräsenz, Bewegung und geografische Verteilung, um abzuschätzen, wie sehr menschliche Aktivitäten die Samenverbreitung beeinflussen. Sie untersuchten, wie Habitatzerstörung die Tiere beeinflusst und wie das ihre Fähigkeit, sich zu bewegen und Samen zu verbreiten, beeinträchtigt.
Durch das Sammeln und Analysieren all dieser Faktoren konnten sie vorhersagen, wo die Samenverbreitung am stärksten gestört war. Sie fanden heraus, dass die Auswirkungen der menschlichen Aktivitäten und der Fragmentierung des Lebensraums bedeutende Faktoren dafür waren, wie gut die Samen verteilt wurden.
Die Auswirkungen der Störung der Samenverbreitung auf die Kohlenstoffansammlung
Nachdem sie all diese Daten gesammelt hatten, wollten die Forscher bewerten, wie die Störung der Samenverbreitung die Menge an Kohlenstoff beeinflusst, die Wälder im Laufe der Zeit ansammeln können. Indem sie zahlreiche Felddaten zur Wiederbewaldung untersuchten, verglichen sie die Kohlenstoffansammlung mit dem Grad der Störung der Samenverbreitung und anderen Umweltfaktoren wie Dürre, Bränden und der Anwesenheit von Vieh.
Die Analyse zeigte eine starke negative Verbindung zwischen der Störung der Samenverbreitung und der Kohlenstoffansammlung. In Bereichen, in denen die Samenverbreitung am stärksten gestört war, war die Menge an angesammeltem Kohlenstoff deutlich niedriger. Zum Beispiel konnten Gebiete mit den wenigsten Störungen viermal mehr Kohlenstoff sammeln als Regionen mit den höchsten Störungen. Interessanterweise fehlte diese negative Beziehung an Standorten, die von Menschen mit Bäumen bepflanzt worden waren, die nicht auf natürliche Samenverbreitung angewiesen waren.
Die Ergebnisse bestätigten frühere Studien und stellten fest, dass Störungen in der Samenverbreitung tatsächlich die Anzahl und Vielfalt der Bäume reduzieren, die in Wäldern wieder wachsen können. Diese Inkonsistenz ist entscheidend, weil sie zeigt, dass Tierpopulationen eng mit der Kohlenstoffspeicherung in Wäldern verbunden sind.
Neudenken des Wiederbewaldungspotenzials
Die Verbindung zwischen den Störungen der Samenverbreitung und der Wiederbewaldung bedeutet, dass wir unser Verständnis vom natürlichen Wiederbewaldungspotenzial in tropischen Gebieten überdenken müssen. Wenn wir die Auswirkungen der Samenverbreitung nicht berücksichtigen, könnten wir das natürliche Wiederbewaldungspotenzial in einigen Gebieten überschätzen und in anderen unterschätzen.
Tatsächlich verglichen die Forscher Modelle, die die Störung der Samenverbreitung berücksichtigten, mit denen, die das nicht taten. Sie fanden heraus, dass die Berücksichtigung dieser Störung eine geringere Kohlenstoffansammlung in Gebieten mit schwerwiegenden Einschränkungen der Samenverbreitung offenbarte. Im Prinzip hatten Gebiete mit intakten Wäldern ein grösseres Wiederbewaldungspotenzial, als wir vielleicht vorher dachten.
Die Veränderungen über die Zeit
Die Schwere der Störung der Samenverbreitung kann sich im Laufe der Zeit ändern, und durch den anhaltenden Druck auf die Tierpopulationen wird die Fähigkeit der tropischen Wälder, sich zu erholen, wahrscheinlich beeinträchtigt. Als die Forscher das Wiederbewaldungspotenzial von 2000 bis 2020 überprüften, entdeckten sie, dass sich die Veränderungen der Baumdecke im Allgemeinen erhöhten, während die gesamte Kohlenstoffansammlungspotenzial abnahm.
Die meisten Bereiche, die signifikante Veränderungen im Wiederbewaldungspotenzial (über 5 %) zeigten, verzeichneten Rückgänge. Das gilt besonders, wenn viele der Orte, die an Baumdecke gewinnen, nur Plantagen sind, die nicht so effektiv Tierpopulationen unterstützen wie natürliche Wälder.
Negative Auswirkungen der Störung der Samenverbreitung
Um zu verstehen, wie sehr die Störung der Samenverbreitung das Wiederbewaldungspotenzial einschränkte, berechneten die Forscher, wie viel mehr Kohlenstoff gespeichert werden könnte, wenn die Samenverbreitung nicht unterbrochen wäre. Sie fanden heraus, dass viele tropische Waldgebiete erhebliches Potenzial zur Kohlenstoffansammlung verloren, nur weil nicht genügend Tiere zum Samenstreuen vorhanden waren.
Bei der Untersuchung potenzieller Restaurierungsstandorte zeigte sich eine auffallende Zahl: Diese Gebiete könnten im Durchschnitt 1,8 Mg Kohlenstoff pro Hektar und Jahr aufgrund von Störungen in der Samenverbreitung verlieren. Das entspricht etwa einem Rückgang von 57 % beim Wiederbewaldungspotenzial! Das ist eine maximale Verlusterwartung im Vergleich zu den niedrigsten beobachteten Störungslevels, betont aber, wie viele Restaurierungsstandorte in Schwierigkeiten sein könnten.
Die Quintessenz
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Bessere Orte für die Restaurierung: Natürliche Wiederbewaldungsprojekte werden in Gebieten mit niedriger Störung der Samenverbreitung besser abschneiden. Ideale Orte könnten frisch gerodete Flächen, solche in der Nähe gesunder Waldlandschaften oder Regionen mit mehr bestehender Baumdecke sein. Diese Landschaften könnten ermöglichen, dass die natürliche Wiederbewaldung ohne weitere menschliche Eingriffe geschieht.
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Tierschutz ist wichtig: Der Rückgang der Tierpopulationen könnte die Fähigkeit tropischer Wälder weiter verringern, sich zu regenerieren. Die Pflege von Tierarten und die Gewährleistung, dass sie sich frei zwischen den Landschaften bewegen können, können das Wiederbewaldungspotenzial erhöhen.
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Hilfreiche Werkzeuge: Es gibt Werkzeuge, die helfen können, die Funktion der Samenverbreitung wiederherzustellen. Dazu gehören das Schaffen von Korridoren für die Tierbewegung, das Planen von Schutzgebieten, um landschaftliche Verbindungen zu erhalten, und die Wiederansiedlung von Arten, die Samen verbreiten. Selbst das Pflanzen bestimmter Baumarten kann helfen, Tiere anzulocken, um das Wachstum zu beschleunigen.
Zusammenfassung
Durch die Forschung sehen wir eine klare Verbindung zwischen der Tierbiodiversität und der Menge an Kohlenstoff, die Wälder speichern. Der Rückgang der Tierpopulationen stellt ein Risiko für die Gesundheit der Kohlenstoffvorräte in tropischen Gebieten dar, die eine grosse Rolle im Klimaausgleich unseres Planeten spielen. Tierschutz ist nicht nur gut für die Tiere selbst; es ist auch entscheidend für die Ökosystemfunktionen, die sie bereitstellen.
Indem wir bessere Projekte entwickeln, um die Tierpopulationen zu schützen und zu verbinden, können wir die Biodiversitätskrise angehen und gleichzeitig auf ein stabileres Klima hinarbeiten. Das könnte sowohl der Tierwelt als auch dem Planeten zugutekommen und eine Win-Win-Situation schaffen, die wir alle unterstützen können.
Titel: Seed dispersal disruption limits tropical forest regrowth
Zusammenfassung: Many trees depend on animals for seed dispersal, and human activities that disrupt seed dispersal by animals may impact forest regeneration and carbon storage. Yet whether expected negative impacts are observable across regrowing forests remains untested. We modeled seed dispersal disruption and its relationship to aboveground carbon accumulation observed across 3026 sites in the tropics, where most trees are animal dispersed. We found that seed dispersal disruption explains wide variation in local carbon accumulation rates. Across areas identified for restoration, we estimate that seed dispersal disruption reduces carbon accumulation rates by 57% on average. These results advance understanding of animal biodiversitys impact on forest carbon and emphasize the need to address biodiversity loss and climate change together.
Autoren: Evan C. Fricke, Susan C. Cook-Patton, Charles F. Harvey, César Terrer
Letzte Aktualisierung: Dec 12, 2024
Sprache: English
Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.06.627256
Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.06.627256.full.pdf
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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