En ny studie av Virginia Tech -forskare spårar förändringar av markskydd i distriktet Chobe i norra Botswana och ger information som gör det möjligt för regeringar och ideella organisationer att förbättra strategier för hantering av torrland i regionen.

Studien publicerades i Arid Land Systems:Science and Societies, ett specialnummer av tidningen Landa .

"Det finns ett otroligt dynamiskt och komplext förhållande mellan marköverdragstyper som ständigt förändras. Inte mycket är känt om vad som händer i dessa övergångs savannekosystem som ligger mellan mer torra och fuktigare klimatzoner, information som är kritisk för deras ledning, "sa huvudförfattaren J. Tyler Fox, som tog sin doktorsexamen i bevarande av fisk och vilda djur vid Virginia Tech's College of Natural Resources and Environment 2016.

"Om vi ​​kan förstå hur landskapet har förändrats under årtionden och vad det gör med vattenkvaliteten, Mänsklig hälsa, och ekosystemets hälsa, vi kan börja göra förutsägelser för framtiden, "sa seniorförfattaren Kathleen Alexander, professor i naturvård vid College of Natural Resources and Environment och ett Fralin Life Science Institute -medlemsförbund.

Teamet genomförde studien på Alexanders långsiktiga fältplats genom CARACAL (Center for Conservation of African Resources:Animals, Gemenskaper, och markanvändning), en ideell organisation hon och hennes man, Mark Vandewalle, etablerat i norra Botswana. Vandewalle, medförfattare till studien, är en viltbiolog med fokus på ekosystemfunktion i afrikanska savannmiljöer och fungerar som VD för CARACAL.

Studien, finansierad av National Science Foundation och Forest Conservation Botswana, undersökte Landsat satellitdata från de senaste 30 åren för att spåra stora förändringar av landtäckningen i Chobe -distriktet, en 21, 000 kvadratkilometer stort område som omfattar urban, lantlig, kommunalt förvaltad, och skyddad mark. Botswana -regeringen ville bättre förstå hur markskyddet förändras över tiden och hur detta kan påverka ekosystemtjänster.

"Regionens savannlandskap ger kritiska resurser för både människor och djur. Samhällen i dessa områden är starkt beroende av skogsresurser, som ved, halmtak för tak, och växter för mat och medicin. Dessa områden används också inom turism och till och med i andliga eller kulturella ceremonier, "noterade Fox, som för närvarande är postdoktor vid University of Arkansas.

"Denna studie är en av de första som kvantitativt har undersökt förlusten av skogsområden och andra förändringar av markskydd i savannmiljöer, "sade Richard Yuretich, programdirektör för National Science Foundation's Dynamics of Coupled Natural and Human Systems Program, som finansierade forskningen. "De komplexa förhållandena mellan klimatet, ekologi, och mänsklig verksamhet avslöjar människors överväldigande inflytande på förlusten av skogsmarker. Detta banar väg för en effektiv hantering av dessa minskande resurser. "

Studien observerade en långsiktig trend med minskande skogstäckning och ökande buskmark. Gräsmarker varierade också avsevärt under studieperioden. Förvånande, förlusten av skogsmark tenderade att vara högre i skyddade skogsreservat jämfört med det större Chobe -distriktet.

"Vi tittade specifikt på torka, brand, och elefantstörning som möjliga orsaker till dessa förändringar, "Sa Fox.

"Ekosystem i torrland är särskilt sårbara för mänskliga effekter, "Tillade Alexander." Husdjur, vilda djur och växter, och människor samlas i flodområden nära knappa vattenresurser, påverkar dessa regioner. Med denna metod, vi kan börja spåra förändringar och identifiera möjliga drivrutiner, systemkopplingar, och hotspots för nedbrytning. Vi kan se hur olika stressorer påverkar landskapet och börjar engagera proaktiva snarare än reaktiva hanteringsmetoder. "

Enligt Vandewalle, många människor i Botswana tror att det har skett en linjär förlust av träd, en utveckling från skogsmark till buskar till barmark.

"Våra uppgifter, dock, avslöja omfattande förnyelse av träd i vissa områden i samband med rätt förhållanden, "Vandewalle noterade." Förändring är komplex, dynamisk, och kan vara dubbelriktad i dessa system. "

Teamet upptäckte också att även om många tror att regionens snabbt växande elefantpopulation är en stor drivkraft för förlust av skogstäckning, det fanns lite bevis för detta i deras analys.

Brand, dock, var en drivkraft i byte av markskydd. Fox förklarade att under en 13-årsperiod, det var nästan 10, 000 bränder i distriktet Chobe. Mer än 85 procent av dem hände under en tid då det inte kom några stormar eller blixtnedslag, vilket innebär att de flesta bränderna härrör från mänsklig verksamhet.

"Vi kunde identifiera var och när bränder uppstod, vilket gjorde att vi kunde komma med några förslag till brandhantering, "Sa Fox." Till exempel, haltsamlingsaktiviteter verkar relaterade till brand hotspots, som sträckte sig till flera av de skyddade skogsreservaten. Dessa områden kan vara mer intensivt riktade för lednings- och uppsökande aktiviteter. Människor förlitar sig starkt på naturresurser som utvinns ur detta landskap och måste ha hållbar tillgång till dessa material för att garantera försörjningstrygghet. "

Alexander arbetar tillsammans med Botswana -regeringen för att utveckla en aktiv övervakningsmetod baserad på grunden för denna studie.

"Över hela jorden, skogsprodukter är fortfarande en viktig naturresurs, "sa hon." Vi måste förstå statusen för dessa resurser och identifiera de främsta hoten och drivkrafterna. Dekadala studier av denna karaktär är nödvändiga för att förstå systemdynamik och grundläggande för utvecklingen av förbättrad och riktad hantering. "

Alexander noterade också att konsekvenserna av studien har potential att gynna inte bara Botswana, men torrlandssystem globalt.

"Drylands representerar över 41 procent av den globala landmassan och är extremt sårbara för mänskliga påverkan, "tillade hon." Det vi lär oss i Botswana har tillämpning på andra torrmarker som är under ökande hot och tryck för att tillgodose människors och djurs behov. "