Forskere undersøger årsager til ændring af landdækning i afrikanske savanner

En ny undersøgelse foretaget af Virginia Tech-forskere sporer jorddækningsændringer i Chobe-distriktet i det nordlige Botswana og giver oplysninger, der vil give regeringer og nonprofitorganisationer mulighed for at forbedre tørlandsforvaltningsstrategier i regionen.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Arid Land Systems:Science and Societies, et særnummer af tidsskriftet Jord .

"Der er et utroligt dynamisk og komplekst forhold mellem landdækningstyper, der konstant ændrer sig. Man ved ikke meget om, hvad der sker i disse overgangs-savanneøkosystemer, der ligger mellem mere tørre og vådere klimazoner, oplysninger, der er vigtige for deres ledelse, " sagde hovedforfatter J. Tyler Fox, som fik sin doktorgrad i bevarelse af fisk og vilde dyr i Virginia Tech's College of Natural Resources and Environment i 2016.

"Hvis vi kan forstå, hvordan landskabet har ændret sig gennem årtier, og hvad det gør ved vandkvaliteten, menneskets sundhed, og økosystemsundhed, vi kan begynde at komme med forudsigelser for fremtiden, " sagde seniorforfatter Kathleen Alexander, professor i bevarelse af vilde dyr i College of Natural Resources and Environment og et Fralin Life Science Institute-tilknyttet selskab.

Holdet udførte undersøgelsen på Alexanders langsigtede feltsted gennem CARACAL (Centre for Conservation of African Resources:Animals, Fællesskaber, og arealanvendelse), en nonprofit organisation, hun og hendes mand, Mark Vandewalle, etableret i det nordlige Botswana. Vandewalle, en medforfatter til undersøgelsen, er en dyrelivsbiolog med fokus på økosystemfunktion i afrikanske savannehabitater og fungerer som administrerende direktør for CARACAL.

Studiet, finansieret af National Science Foundation og Forest Conservation Botswana, undersøgt Landsat-satellitdata fra de sidste 30 år for at spore brede landdækningsændringer i Chobe-distriktet, en 21, 000 kvadratkilometer område, der omfatter byområder, landdistrikterne, kommunalt styret, og beskyttet jord. Botswanas regering ønskede bedre at forstå, hvordan jorddækningen ændrer sig over tid, og hvordan dette kan påvirke økosystemtjenester.

"Regionens savannelandskaber giver kritiske ressourcer til både mennesker og dyr. Samfundene i disse områder er stærkt afhængige af skovressourcer, såsom brænde, stråtag til tage, og planter til mad og medicin. Disse områder bruges også i turisme og endda i åndelige eller kulturelle ceremonier, " bemærkede Fox, som i øjeblikket er post-doc-stipendiat ved University of Arkansas.

"Denne undersøgelse er en af ​​de første, der kvantitativt undersøger tabet af skovbevoksede områder og andre landdækningsændringer i savannemiljøer, " sagde Richard Yuretich, programdirektør for National Science Foundations Dynamics of Coupled Natural and Human Systems Program, som finansierede forskningen. "De komplekse forhold mellem klima, økologi, og menneskelige aktiviteter afslører menneskers overvældende indflydelse på tabet af skove. Dette baner vejen for effektiv styring af disse aftagende ressourcer."

Undersøgelsen observerede en langsigtet tendens med faldende skovdækning og stigende buskads. Græsarealer varierede også betydeligt i løbet af undersøgelsesperioden. Overraskende nok, tab af skove havde en tendens til at være højere i beskyttede skovreservater sammenlignet med det større Chobe-distrikt.

"Vi kiggede specifikt på tørke, ild, og elefantforstyrrelser som mulige årsager til disse ændringer, " sagde Fox.

"Tørlands økosystemer er særligt sårbare over for menneskelige påvirkninger, " tilføjede Alexander. "Husdyr, dyreliv, og folk samles i kystområder i nærheden af ​​knappe vandressourcer, påvirker disse regioner. Ved at bruge denne tilgang, vi kan begynde at spore ændringer og identificere mulige drivere, systemkoblinger, og hot spots af nedbrydning. Vi kan se, hvordan forskellige stressfaktorer påvirker landskabet og begynder at engagere os i proaktive snarere end reaktive ledelsestilgange."

Ifølge Vandewalle, mange mennesker i Botswana tror, ​​at der har været et lineært tab af træer, en progression fra skovklædt jord til buske til bar jord.

"Vores data, imidlertid, afsløre omfattende foryngelse af træer i visse områder i forbindelse med de rette forhold, " bemærkede Vandewalle. "Forandring er kompleks, dynamisk, og kan være tovejs i disse systemer."

Holdet opdagede også, at selvom mange mennesker mener, at regionens hurtigt voksende elefantbestand er en væsentlig årsag til tab af skovdække, der var få beviser for dette i deres analyse.

Ild, imidlertid, var en drivkraft i jorddækkeændringen. Fox forklarede, at over en 13-årig periode, der var næsten 10, 000 brande i Chobe-distriktet. Mere end 85 procent af dem skete i en tid, hvor der ikke var storme eller lyn, hvilket betyder, at de fleste af brandene stammer fra menneskelige aktiviteter.

"Vi var i stand til at lokalisere, hvor og hvornår der opstod brande, hvilket gjorde det muligt for os at komme med nogle forslag til brandhåndtering, " sagde Fox. "For eksempel, stråtagsindsamlingsaktiviteter synes relateret til brand-hotspots, som strakte sig ind i flere af de fredede skovreservater. Disse områder kan målrettes mere intensivt til ledelses- og opsøgende aktiviteter. Folk er stærkt afhængige af naturressourcer udvundet fra dette landskab og skal have bæredygtig adgang til disse materialer for at sikre levebrød."

Alexander arbejder sammen med Botswanas regering for at udvikle en aktiv overvågningstilgang baseret på det grundlag, som denne undersøgelse har lagt.

"Verden over, skovprodukter er fortsat en væsentlig naturressource, " sagde hun. "Vi er nødt til at forstå status for disse ressourcer og identificere de primære trusler og drivere. Årtiers undersøgelser af denne art er nødvendige for at forstå systemdynamikker og grundlæggende for udviklingen af ​​forbedret og målrettet ledelse."

Alexander bemærkede også, at implikationerne af undersøgelsen har potentialet til ikke kun at gavne Botswana, men tørlandssystemer globalt.

"Tørre områder repræsenterer over 41 procent af den globale landmasse og er ekstremt sårbare over for menneskelige påvirkninger, "Har hun tilføjet. "Det, vi lærer i Botswana, gælder for andre tørområder, der er under stigende trussel og pres for at dække menneskers og dyrs behov."