Karta över vegetationen i Amazonas (mörkgrön) och angränsande savann (ljusgrön) som reflekteras i Leaf Area Index baserat på satellit MODIS-data. Kredit:NASA Earth Observatory, Robert Simmons
Ny forskning tyder på att gränsen mellan sydamerikanska tropiska regnskogar och savanner påverkas av det djup som växter kan rota till. Grunt rotdjup främjar etableringen av savanner. Tidigare forskning har visat att nederbörd och eld förmedlar utbredning av tropisk skog och savann. Studien visar att förhållanden under marken måste beaktas för att förstå fördelningen av markvegetation både historiskt och inför framtida klimatförändringar. Studien av forskare från Senckenberg Biodiversity and Climate Research Centre och Goethe University bygger på datoriserade vegetationsmodeller och publicerades i Journal of Biogeography .
Det finns modeller och det finns verkligheten; och i vissa fall stämmer de helt enkelt inte överens. Detta är vad Liam Langan och hans team vid Senckenberg Biodiversity and Climate Center fann när de tittade på den naturliga gränsen mellan den frodiga Amazonas regnskog och den angränsande savannen med glest åtskilda träd, känd som den brasilianska Cerrado. Simuleringsresultat från datormodeller och data från satellit MODIS på detta område stämmer inte överens.
Jordar verkar ligga bakom problemet. "Att eld och nederbörd förmedlar gränser för tropisk regnskog och savannbiome har fastställts empiriskt och inkluderats i modeller, " säger Langan. Även om det är känt att ha en inverkan, jorddjupet tas vanligtvis inte ordentligt med i datorvegetationsmodeller. Istället antar dessa modeller generellt sett ett konstant jorddjup på två till tre meter globalt.
Forskarna fann dock att sannolikheten för att observera en regnskog eller savann vid en viss punkt i Amazonas-Cerrado-regionen beror på ett komplext samspel av nederbörd, eld och trädrotningsdjup. När nederbörden är över ca. 2 500 mm per år, djupet till vilket träden kan rota sig svagt påverkar vilket vegetationstillstånd som observeras och regnskogen dominerar. Dock, där nederbörden är under 2 500 mm per år, både regnskog och savann är möjliga.
Brasiliansk Cerrado med glest placerade träd. Kredit:Simon Scheiter
"Om träd har tillgång till en större volym jord, detta främjar mer trädbevuxen vegetation medan grundare rotbildning, lägre nederbörd och eld främjar mindre trädbevuxen, gräsdominerade vegetationszoner. Allt handlar om vattentillgång:Tillgång till djupare jordlager ökar vanligtvis den totala mängden jordvatten som är tillgänglig för växter, vilket i sin tur gynnar tropisk regnskog med sina vintergröna träd. Det slutar dock inte där, dessa interaktioner förändrar också växtsamhällenas sammansättning och mångfald, " förklarar forskargruppsledaren Dr Simon Scheiter, Senckenbergs biologiska mångfald och klimatforskningscenter.
Denna kunskap gör det möjligt för forskare att förbättra vegetationsmodeller och öka sin förmåga att exakt förutsäga framtida vegetationsförändringar i dessa områden. Langan:"Det här området är ungefär lika stort som Europa. Amazonas regnskog är en hotspot för biologisk mångfald och ett av världens största kollager. Att förutsäga hur områdets växtlighet kan reagera på förändrade förhållanden är inte trivialt. Mer exakt modellering av hur begränsningar på växternas rotbildning påverkar vegetationsformationer kommer att hjälpa till att klargöra hur detta område kommer att reagera på klimatförändringar."
