Ny forskning identificerer mønstre for træfordeling i afrikanske savanner

Forståelse af mønstrene bag vegetationsfordelingen er afgørende for at skabe forudsigelige modeller til at forudsige naturlige systemers reaktioner på globale forandringer. Savanne-økosystemer dækker mindst 40 procent af de globale troper, men fordelingen af ​​vegetation i savanner har længe unddraget sig forståelse og karakterisering, gør det umuligt at fange fuldt ud inden for en sådan model. Ifølge en ny undersøgelse offentliggjort 13. maj, 2019 i bladet Proceedings of the National Academy of Sciences , luftbårne undersøgelser viser, at i stor skala, det rumlige arrangement af savannetræer følger distinkte mønstre, der kan beskrives matematisk uanset variation i miljøfaktorer.

"Det kan være for tidligt at konkludere, at en eller anden universel proces styrer rumlige mønstre i træfordelinger, " sagde hovedforfatter Carla Staver, en assisterende professor i økologi og evolutionsbiologi ved Yale University. "Imidlertid, det kan vi godt sige, selvom trælaget lokalt kan se uforudsigeligt ud, på skalaer, der er relevante for forudsigelse, såsom globale vegetationsmodeller, vegetation er i stedet stærkt struktureret af regelmæssige statistiske fordelinger."

Disse resultater blev afledt af LiDAR-data indsamlet i Kruger National Park i Sydafrika af Global Airborne Observatory (GAO) ved Arizona State Universitys Center for Global Discovery and Conservation Science. GAO er et luftbåret laboratorium ledet af Dr. Greg Asner, der huser avancerede jordkortlægningsteknologier. Tidligere arbejde med at bestemme sådanne mønstre var afhængige af plots i lille skala, der ikke kunne afsløre mærkbare mønstre eller identificere forhold mellem miljøfaktorer, som nedbør eller jordegenskaber, og distribution. LiDAR-dataene i høj opløsning muliggjorde en nærmere undersøgelse af træklynger, og den store skala af området undersøgte afdækkede mønstre, der ikke kan skelnes i mindre skalaer. Mønstret af klynger, de fandt i større skala, kan forklares pænt ved en magtlovfordeling, som fanger signifikante statistiske sammenhænge, ​​som ikke kan anvendes i en mindre skala.

"Når du ser på tingene fra jorden, det du ser er et rodet virvar, " sagde Staver. "Det vi fandt var stadig et virvar, men det var et meget struktureret virvar."

Fremadrettet, Staver og hendes kolleger planlægger at undersøge, om sådanne matematiske love også styrer fordelingen af ​​vegetation i andre økosystemer. Fremtidigt arbejde omfatter også en udvidelse af undersøgelsens omfang til at omfatte mere forskelligartet miljøvariation i det undersøgte landskab.