Hvor meget biomasse vokser der på savannen?

Savanne danner et af de største levesteder i verden, dækker omkring en femtedel af jordens areal. De findes hovedsageligt i Afrika syd for Sahara. Savannahs er ikke kun hjemsted for unikke dyreliv, inklusive 'Big Five' – den afrikanske elefant, næsehorn, Kap bøffel, leopard og løve – men også til tusindvis af endemiske plantearter som baobab, eller abebrødstræ.

"Hvad mere er, savannerne spiller en væsentlig rolle i det globale kulstofkredsløb og påvirker derfor planetens klimacyklusser, " siger Victor Odipo fra Friedrich Schiller University, Jena (Tyskland). Savannernes evne til at lagre drivhusgassen kuldioxid bestemmes i sidste ende af mængden af ​​overjordisk træagtig biomasse, tilføjer Odipo, en ph.d.-kandidat ved Geografisk Instituts Fjernmålingssektion. Indtil nu, selvom, det har været svært at måle denne vigtige indikator, med nuværende klimamodeller baseret på grove kulstofestimater. Imidlertid, et team af geografer fra universiteterne i Jena og Oxford, og fra Tysklands føderale institut for geovidenskab og naturressourcer, er det nu lykkedes at etablere en metode, der gør dem i stand til at måle savannernes overjordiske biomasse og registrere selv mindre ændringer i økosystemet. De har præsenteret deres resultater i fagtidsskriftet 'Forests' (DOI:10.3390/f7120294).

Tredimensionel model af landskabet

Forskerne fra University of Jena bruger både radardata optaget af satellitter og laserscanningsdata indsamlet fra jorden. "Radardata kan registrere biomassen over større geografiske områder, i betragtning af dens dækning, men det giver utilstrækkelig information om strukturen af ​​vegetationen på lokaliseret skala, " forklarer Victor Odipo. Typisk for savannen er dens patchwork-lignende struktur:en blanding af græs og buske med træer i meget forskellige højder, enten stående alene eller i lapper. For at lave en detaljeret registrering af denne struktur og være i stand til at konvertere den til biomasse, satellitdataene suppleres af jordbaserede målinger. Til dette formål, der anvendes en terrestrisk laserscanner (TLS), som scanner sine omgivelser med en laserstråle inden for en radius af flere hundrede meter. "Dette giver os en omfattende tredimensionel digital model af landskabet, som muliggør en præcis analyse af vegetationsstrukturen, siger Jussi Baade, lektor i fysisk geografi ved universitetet i Jena.

Efter udtømmende indledende test i Stadtrodaer-skoven og skråningerne af Saale-dalen nær Jena, forskerne har nu anvendt deres metodik på savannen i Kruger National Park i Sydafrika. I et område på omkring ni kvadratkilometer, for hvilket radarsatellitdata er tilgængelige, de indsamlede laserscanningsdata fra mere end 40 plots, og integreret disse data i en model til beregning af biomassen. "Laserscanningsdataene indsamlet fra udvalgte punkter giver betydeligt mere præcise resultater end satellitradaren, " bemærker Christian Berger, medforfatter til undersøgelsen og leder af forskningsprojektet, som Victor Odipos doktorafhandling bygger på. "Men på egen hånd, og på grund af mindre dækning sammenlignet med luftbårne data, denne metode er ikke egnet til at undersøge store områder." Som denne undersøgelse viser, imidlertid, Kombinationen af ​​de to metoder giver mulighed for estimering af biomasse med et interval på 2,9 tons pr. hektar i områder med græs og buske til 101,6 tons pr. hektar i områder med træer.

Overvågning af ændringer i økosystemet

Disse resultater kan ikke bruges til at skabe nye klimamodeller. "Vi har også brug for pålidelige data for at overvåge ændringer i savannens økosystem, " siger Victor Odipo. Han peger på et overraskende tilfældigt fund:Forskernes målinger viste, at biomassen i en væsentlig del af undersøgelsesområdet i Kruger National Park er faldende fra år til år. "Det havde vi ikke forventet, " siger Odipo, "i betragtning af, at dette er et naturreservat." Det viste sig, imidlertid, at disse ændringer – i modsætning til dem i de fleste ubeskyttede områder – ikke primært var resultatet af menneskelig aktivitet, men snarere elefanternes arbejde, som vælter et stort antal træer.

Denne undersøgelse blev støttet af den tyske akademiske udvekslingstjeneste (DAAD), den tyske forskningsfond (DFG), og Forbundsministeriet for Uddannelse og Forskning (BMBF). Den jordbaserede laserscanner blev anskaffet ved hjælp af EFRD-midler fra Fristaten Thüringen.