Die Zukunft der afrotropischen Regenwälder: Abholzung und Nachwuchs

Afrotropische Regenwälder sind mega wichtige Orte auf der Welt. Sie sind bekannt dafür, dass sie viele Pflanzenarten haben und wichtige Dienste wie saubere Luft und Lebensräume für Tiere bieten. In den Regenwäldern gibt's über 30.000 Pflanzenarten, und es gibt viele Arten von Blütenpflanzen. Allerdings haben diese Wälder weniger Pflanzenarten im Vergleich zu den tropischen Regenwäldern in Gegenden wie Südamerika. Der Unterschied hängt von Geologie, Klima und der Tatsache ab, dass nicht genug Forscher hier arbeiten.

#Rollen im Ökosystem

Diese Regenwälder sind richtig gut darin, Sauerstoff zu produzieren und Kohlenstoff zu speichern, was hilft, den Klimawandel zu reduzieren. Das Kongobecken, das Teil dieser Wälder ist, speichert eine riesige Menge an Kohlenstoff – viel mehr als das Amazonasgebiet! Leider setzen menschliche Aktivitäten, wie Landwirtschaft und Abholzung, diese wichtigen Wälder aufs Spiel. Jedes Jahr verschwinden etwa vier Millionen Hektar afrikanischer Regenwald, was schneller passiert als an vielen anderen Orten auf der Welt.

#Bedrohungen durch menschliche Aktivitäten

Wir hören oft von der Kahlschlag, aber eine andere heimliche Gefahr ist die Walddegradation. Das passiert, wenn Menschen mit dem Wald rumfummeln, ohne ihn komplett abzuholzen, was genauso schädlich sein kann. Selektive Abholzung ist ein grosses Problem, besonders in afrotropischen Wäldern. Dabei werden einige Bäume gefällt, während andere stehen bleiben, und das passiert hauptsächlich wegen der Nachfrage nach Holzkohle und Bauholz. Deshalb sind etwa ein Drittel der afrotropischen Regenwälder jetzt stark beschädigt.

#Nachwuchs tropischer Regenwälder

Trotz der hohen Abholzungsraten gibt's auch einen Silberstreifen: verlassene Regenwälder wachsen wieder nach! Viele afrikanische Länder arbeiten daran, ihre Wälder wiederherzustellen, zum Beispiel durch Projekte wie die African Forest Landscape Restoration Initiative. Zwischen 2000 und 2019 wurden in Subsahara-Afrika fast eine Million Hektar Wald aktiv oder passiv wiederhergestellt. Einige Studien deuten darauf hin, dass die Biodiversität in diesen nachwachsenden Wäldern ziemlich schnell zurückkommen kann, aber es dauert länger, bis sich die Artenzusammensetzung wieder normalisiert.

#Messung der Biod Diversität

Traditionell haben die Leute die Biodiversität gezählt, indem sie verschiedene Arten gezählt haben. Aber, wie Darwin schon vor langer Zeit sagte, sind Arten nicht einfach zufällig. Sie haben gemeinsame Geschichten und übernehmen verschiedene ökologische Rollen. Das Zählen von Arten verpasst viel von dem Reichtum, der in der Natur zu finden ist. Forscher versuchen jetzt, phylogenetische (evolutionäre Beziehungen) und Funktionale (wie Arten interagieren und welche Rollen sie einnehmen) Diversität einzubeziehen.

Diese Beziehungen besser zu verstehen, hilft den Forschern zu sehen, wie Abholzung und Nachwuchs die Struktur und Zusammensetzung der Regenwaldgemeinschaften beeinflussen. Das ist wichtig für die Entwicklung kluger Naturschutzstrategien.

#Mangel an Daten in den Tropen

Trotz der Erkenntnis, wie wichtig diese Aspekte sind, gibt es immer noch nicht genug Studien, die phylogenetische und funktionale Dimensionen kombinieren, besonders in tropischen Gebieten. In Asien und Südamerika deuten Studien auf ein häufiges Muster hin: Wenn Störungen zunehmen, tendiert die Diversität dazu, abzunehmen. Wenn es um die Afrotropen, insbesondere das Kongobecken, geht, ist die Forschung rar.

#Studienziele

Um diese Lücke zu schliessen, haben wir Daten aus früheren Studien verwendet, um zu untersuchen, wie Abholzung und Nachwuchs die Baumgemeinschaften im Kongobecken beeinflussen. Wir wollten sehen, wie sich selektive Abholzung auf die phylogenetische und funktionale Diversität im Vergleich zu unberührten Wäldern auswirkt.

#Untersuchungsgebiet

Unsere Studie konzentrierte sich auf die Region Yangambi im Nordosten der DR Kongo. Diese Gegend repräsentiert typische Regenwaldlandschaften im Kongobecken und kombiniert verschiedene Arten der Landnutzung. Leider wurde kein Managementplan umgesetzt, was die Herausforderungen für dieses Ökosystem erhöht.

#Vegetationsproben

In dieser Region haben Wissenschaftler 25 Waldparzellen eingerichtet, um die Vegetation zu untersuchen. Sie haben Proben aus diesen Gebieten genommen und Daten zu über 7.000 Bäumen gesammelt, die bis zur Artengrenze identifiziert wurden. Dazu gehörte das Sammeln von Informationen über ihre Eigenschaften, wie Holz-Dichte und Blattfläche.

#Phylogenie-Konstruktion

Um die evolutionären Beziehungen zwischen Baumarten zu verstehen, haben die Forscher einen phylogenetischen Baum erstellt. Sie haben die Namen der Arten abgeglichen, um Genauigkeit zu gewährleisten und fehlende Arten durch Verknüpfung mit ihren nächsten Verwandten einzubeziehen.

#Datenanalyse: Phylogenetische Diversität

Die Forscher berechneten mehrere Metriken zur Bewertung der phylogenetischen Diversität basierend auf dem zuvor konstruierten phylogenetischen Baum. Dazu gehörte, wie viele verschiedene Abstammungslinien vorhanden sind und wie eng verwandte Arten zueinander sind. Sie verglichen die Diversität zwischen drei Waldtypen: unberührtem, gestörtem Altbestand und Nachwachswald.

#Datenanalyse: Funktionale Diversität

Ähnlich wie bei der phylogenetischen Diversität bewerteten die Forscher auch die funktionale Diversität, indem sie schauten, wie verschiedene Arten mit ihrer Umgebung interagieren und welche Rollen sie spielen. Sie massen verschiedene Aspekte der Gemeinschaft, die mit funktionalen Eigenschaften zusammenhängen, um zu sehen, wie sich diese zwischen verschiedenen Waldtypen unterscheiden.

#Ergebnisse: Phylogenetische Diversität

Die Wälder, die abgeholzt wurden, zeigten in bestimmten Bereichen eine höhere phylogenetische Diversität im Vergleich zu unberührten Wäldern. Das deutet darauf hin, dass, obwohl beim Abholzen einige Bäume entfernt werden, andere stehen bleiben und helfen, etwas Diversität zu erhalten. Nachwachswälder zeigten eine höhere terminale phylogenetische Diversität, was bedeutet, dass mehr neue oder junge Arten hinzugekommen sind.

#Ergebnisse: Funktionale Diversität

Bei den funktionalen Diversitätsmassen zeigte der abgeholzte Wald eine höhere funktionale Divergenz im Vergleich zu unberührten Wäldern. Insgesamt fanden die Forscher jedoch keine grossen Unterschiede in den funktionalen Metriken über die Waldtypen hinweg, was darauf hindeutet, dass die grundlegenden Funktionen des Ökosystems weiterhin bestehen.

#Vergleich der Waldkategorien

Durch eine Reihe von Tests fanden die Forscher signifikante Unterschiede in der phylogenetischen und funktionalen Gemeinschaftszusammensetzung der verschiedenen Waldtypen. Die Veränderungen wurden grösstenteils durch Holz-Dichte und Stammgrösse beeinflusst, die von menschlichen Aktivitäten wie der Abholzung geprägt sind.

#Treiber des Wandels

Die Entfernung von Bäumen mit hoher Holz-Dichte aufgrund selektiver Abholzung hat die Diversität sowohl in phylogenetischer als auch in funktionaler Hinsicht verändert. Die Veränderungen in Holz-Dichte und Stammgrösse verdeutlichen, wie die Abholzung die verbleibenden Bäume und deren Fähigkeiten im Ökosystem beeinflusst. Das hat auch Auswirkungen darauf, wie die Wälder Kohlenstoff speichern, da Bäume mit niedrigerer Holz-Dichte weniger effektiv Kohlenstoff binden.

#Auswirkungen des Waldnachwuchses

Wenn wir den Nachwuchs betrachten, nachdem die Landwirtschaft aufgegeben wurde, deuten die Ergebnisse darauf hin, dass die Nachwachswälder sich erholen. Allerdings haben sie nicht vollständig die Diversitätsniveaus erreicht, die in unberührten Altbeständen zu finden sind. Das Vorhandensein von jüngeren und spät-sukzessionalen Arten deutet auf einen Erholungsprozess hin, der noch im Gange ist.

#Einschränkungen der Studie

Obwohl diese Forschung wertvolle Einblicke bietet, gibt es einige Einschränkungen, wie die Verfügbarkeit von Daten über bestimmte Arten und Eigenschaften. Das könnte zu weniger genauen Schätzungen der Diversität führen, aber diese Einschränkungen gelten gleichermassen für alle Waldtypen in der Studie.

#Fazit

Die Einbeziehung sowohl phylogenetischer als auch funktionaler Aspekte der Diversität ist entscheidend, um die Auswirkungen von Abholzung und Nachwuchs in diesen Regenwäldern zu bewerten. Die Studie hat gezeigt, dass, während die Gemeinschaftszusammensetzungen in abgeholzten und nachgewachsenen Wäldern signifikant verändert wurden, die grundlegenden Funktionen dieser Ökosysteme weiterhin bestehen. Man kann sagen, dass unberührte Altbestände unersetzlich sind und Schutz brauchen, während Nachwachswälder eine wichtige Rolle bei der Unterstützung der Biodiversität und der Erholung von Ökosystemfunktionen spielen.

#Unterstützende Informationen

Eine Fülle zusätzlicher Daten und Informationen unterstützt die Ergebnisse und hilft, ein klareres Bild von den Veränderungen in diesen wichtigen Ökosystemen zu zeichnen.