Nieuwe ecologische kaarten tonen een breder scala aan functionele diversiteit

29 januari 2018

Samen met een groot internationaal team van wetenschappers hebben onderzoekers Peter van Bodegom en Nadia Soudzilovskaia van het Centrum voor Milieuwetenschappen Leiden (CML) kaarten van variabiliteit in de distributie van plantenkenmerken over de hele wereld gemaakt. De nieuwe kaarten zijn gepubliceerd in Proceedings of the National Academy of Sciences in december 2017.

Plantentrekken in kaart brengen

Vegetatiemodellen worden gebruikt om het functioneren van ecosystemen te begrijpen, te voorspellen en te beheren. Ze tonen de variatie in bijvoorbeeld plantvormen en -structuren. Ecologen kunnen planten indelen in functionele soorten.

Samen met hun team hebben hoogleraar Milieubiologie Peter van Bodegom en universitair docent Nadia Soudzilovskaia van het Centrum voor Milieuwetenschappen Leiden (CML) gedetailleerde kaarten van plantentypes in de wereld gemaakt, die de nauwkeurigheid van vegetatiemodellen verbeteren en zo leiden tot nieuwe ecologische inzichten.

Deze kaarten tonen de globale verspreiding van het specifieke bladoppervlak van planten (kaarten A en C) en de afwijkingen van deze gegevens (kaarten B en D). Kaarten A en C werden gegenereerd met behulp van de nieuwe benadering van de onderzoekers. Deze kaarten lijken veel beter op de echte (d.w.z. veldgemeten) verdeling van gegevens op bladoppervlak, vergeleken met de kaarten die zijn gegenereerd met behulp van de ouderwetse werkwijzen (kaarten B en D). Afbeelding: Butler, E.E., et al. 19 december, 2017. Proceedings van de National Academy of Sciences.

Een nieuwe aanpak

Om deze meer precieze kaarten te maken, concentreerde het onderzoeksteam zich op een reeks plantkarakteristieken gekoppeld aan fotosynthese en bladrespiratie in plaats van op plantfuncties. Een voorbeeld is het specifieke bladoppervlak, de verhouding van bladoppervlak tot droge massa.

Voor hun onderzoek heeft het team  gebruik gemaakt van 's werelds grootste database van plantkenmerken uit verschillende regio's zoals Noord-Amerika, Europa, Australië en Brazilië. Met deze toegevoegde data vanuit de hele wereld, geven de kaarten een bredere kijk op functionele diversiteit die van invloed zijn op hoe ecosystemen functioneren. De kaarten tonen ook grotere lokale variatie en een meer accurate weergave van het landoppervlak.

De respons van ecosystemen voorspellen

Soudzilovskaia concentreert haar onderzoek op de impact van landgebruik en wereldwijde milieuverandering op biodiversiteit. De opwarming van de aarde heeft een groot effect op de meeste ecosystemen. Met de nieuwe kaarten kan de reactie van ecosystemen op een veranderende omgeving beter worden begrepen en voorspeld.

De kaarten suggereren ook nieuwe ecologische inzichten. Soudzilovskaia zegt: 'De nicheruimte lijkt kleiner te zijn dan verwacht in boreale regio's, bijvoorbeeld de taiga in Canada. De fit van verschillende organismen die leven onder specifieke omgevingscondities is in dit gebied kleiner dan verwacht. De lage variatie over verschillende eigenschappen in deze bossen impliceert dat er sterke luchtfiltering is.'

Taigalandschap in Quebec, Canada. Dit bioom wordt gekenmerkt door naaldbossen die voornamelijk bestaan uit bijvoorbeeld dennen en sparren.