Framsteg inom fjärranalysteknologi hjälper forskare att bättre mäta hur globala landskap - från skog till savann - kan lagra kol, en kritisk insikt när de utvärderar ekosystemens potentiella roll för att mildra klimatförändringar.

En faktor ignoreras ofta i dessa kolcykelbedömningar, dock, är vilda djurs roll. Jämfört med den stora kapaciteten för träd och växter att lagra kol, den konventionella visdomen går, låga djurpopulationer kan helt enkelt inte ha stor effekt på dessa globala system.

I en ny artikel publicerad i Vetenskap , ett team av forskare under ledning av Yales Oswald J. Schmitz säger att själva närvaron av vilda djur kan utlösa direkta eller indirekta återkopplingseffekter som förändrar landskapets förmåga att absorbera, släpp, eller transportera kol. När jag granskar en växande mängd forskning, de finner att djur kan öka eller minska biogeokemiska processer med 15 till 250 procent eller mer.

Verkligen, de hävdar att underlåtenhet att redogöra för djurens roll kan undergräva noggrannheten i varje utvärdering av ekosystemets koldioxidbudgetar. De ger insikter om hur forskare kan integrera djurekologi, ekosystemmodellering, och fjärranalys för att mer exakt förutse och hantera koldioxidcykling över landskap.

"Några av oss har länge sagt att det inte bara är djurens överflöd som spelar roll utan vad dessa djur gör som är viktigt, "sa Schmitz, Oastler -professorn i befolkning och samhällsekologi vid Yale School of Forestry &Environmental Studies, och huvudförfattare till tidningen. "Vi är äntligen på den punkten att det finns ganska starka bevis för att stödja dessa idéer."

Tidningen var medförfattare av ett tvärvetenskapligt team från University of California, Santa Cruz; Memorial University of Newfoundland; Northern Arizona University; Utah State University; Universidade Estadual Paulista i Rio Claro, Brasilien; och Stanford University.

Experimentella och observationsanalyser har visat att förändringar i djurmängder kan orsaka stora förändringar i ekosystemens kapacitet att lagra eller byta kol. I vissa fall, dessa förändringar har till och med fått ekosystem att övergå från kolkällor (när djur inte finns i överflöd) till kolsänkor (när de är det).

I Serengeti, till exempel, decimering av vildbestbestånd under mitten av 1900-talet gjorde att markvegetation kunde blomstra, så småningom främjar bränder som förbrukar 80 procent av ekosystemet årligen och ledde till en nettoutsläpp av koldioxid i atmosfären; när sjukdomshantering och insatser mot tjuvjakt hjälpte djurpopulationer att återhämta sig, en större andel av kolet som lagrats i vegetationen förbrukades av Wildebeest och släpptes som gödsel, behålla den i systemet och återställa landskapet som en CO2 -diskbänk.

I tropiska skogar, bevarande av stora däggdjur upprätthåller viktiga funktionella roller - inklusive fröspridning av frugivorer och stöd för växtodling av växtätare - som främjar kollagring; en 3,5-faldig ökning av antalet däggdjursarter, en studie finner, ökar kolinnehållet med 230 till 400 procent.

Men närvaron av betande växtätare på andra ställen - till exempel karibou och mysk i Arktis eller älgar i boreala skogar - kan orsaka en minskning av koldioxidupptag och lagring med 15–70 procent.

Mänskliga effekter påverkar alltmer dessa relationer, om det är genom minskning av viltpopulationer genom tjuvjakt, överfiske eller förlorad livsmiljö, eller återinförande av arter till landskap.

Chris Wilmers, docent i djurlivsekologi och global förändring vid University of California, Santa Cruz, och medförfattare till tidningen, säger att människor har spelat en stor roll i utformningen av djursamhällen, från artens sammansättning till avstånden, vägbeskrivning, och hastigheter som de rör sig över landskap.

"Om vi ​​vill förstå hur vår inverkan på och/eller hantering av djurpopulationer skalas upp för att påverka ekosystemövergripande koldioxidcykling behöver vi verktyg som gör att vi kan koppla de saker djur gör till deras yttersta konsekvenser för kolcykeln, " han sa.

Författarna granskar framsteg inom ekologisk ekologisk ekologi som kan avslöja kopplingen mellan djurrörelser och mönster för kolupptag och lagring över landskap. Och de belyser utvecklingen inom fjärranalys som gör det möjligt för forskare att samla in och analysera data som behövs för att skapa dessa anslutningar.

"Vi visar att effekterna av djur är stora och viktiga, men också att fjärranalys kan i hög grad informera vad vi vet om hur djur förändrar ekosystem genom tiden, huruvida biomassa ska tillgodoses genom växtätande eller nedtrampning eller öka produktiviteten genom spridning av näringsämnen och utsäde, "sa Scott Goetz, en professor vid Northern Arizona University som har bedrivit satellit -fjärranalysforskning i mer än tre decennier, och en annan medförfattare.

"Ny fjärranalysteknik, som GEDI Lidar -instrumentet som lanserades denna vecka till den internationella rymdstationen, kommer att hjälpa oss att göra ett mycket bättre jobb för att fånga djurens inflytande på växtbiomassa och produktivitetsdynamik. "

Vilda djurs inverkan på koldioxidcykeln blir alltmer relevant när forskare och beslutsfattare överväger användningen av naturliga ekologiska processer för att återta och lagra atmosfäriskt kol i ekosystem som ett verktyg för att hantera klimatförändringar.

Forskare betraktar sällan djurskydd som en strategi för att öka ett ekosystems lagringskapacitet för koldioxid, sa Schmitz. Faktiskt, vissa tror att hanteringen av djurlivsmiljöer står i konflikt med målet att skapa lagringskapacitet för koldioxid.

"De tror att djur antingen inte är tillräckligt viktiga eller att du inte kan ta upp kol och bevara djur i samma landskap, "sa han." Vårt budskap är att du kan och bör. Det kan vara en vinst för både bevarande av biologisk mångfald och koldioxidupptag. "