News - Paleo-klimaatsimulasies van Namibië se kokerboompopulasies...
Paleo-klimaatsimulasies van Namibië se kokerboompopulasies dui op beduidende verandering in verspreiding oor 22 000 jr
​Ekoloë van die Universiteit Stellenbosch (US) het 22 000 jaar in die verlede teruggegaan én vooruitskattings gemaak vir 50 jaar van nou af ten einde die ikoniese kokerboom, Aloidendron dichotumum, se paleo- en toekomstige geografiese verspreidingsgebied in die dorre Suid-Afrika en Namibië te simuleer.
Die doel hiervan was om vas te stel hoe kokerboompopulasies op vorige klimaatsveranderingstoestande gereageer het, asook die effek wat toekomstige mensgemaakte klimaatsverandering moontlik op hierdie vorige respons sou kon hê.
Prof Guy Midgley, hoof van die navorsingsgroep oor globale verandering in die US se Departement Plant- en Dierkunde, sê navorsing en waarnemings wêreldwyd toon dat biologiese stelses en spesies reeds op mensgemaakte klimaatsverandering reageer.
"'n Algemeen aanvaarde voorspelling is dat plante in reaksie op warmer toestande hul geografiese verspreidingsgebiede sal skuif, hetsy poolwaarts of na hoër vlakke bo seespieël. Die ander opsie is om by hul veranderende omgewing aan te pas deur middel van genetiese veranderinge of deur hul morfologie of gedrag te verander. Indien hulle egter nie skuif of aanpas nie, is uitwissing in hul natuurlike gebied hulle voorland," verduidelik hy.
In die geval van langlewende bome is hul aanpassingsopsies egter beperk.
Wêreldwyd is bome die kwesbaarste vir mensgemaakte klimaatsverandering, aangesien hulle langlewend is en dit lank neem vir saad om tot 'n boom te ontwikkel. Met ander woorde: hoewel bome dalk voorheen in staat was om oor 'n tydperk van duisende jare te migreer of aan te pas by vorige veranderinge in die paleoklimaat, is hulle dalk nie tans in staat om so vinnig as wat nodig is aan te pas of te migreer om mensgemaakte klimaatsveranderinge te kan oorleef nie.
Oor die afgelope 10 000 jaar het die oppervlaklugtemperatuur in Suidwestelike Afrika byvoorbeeld waarskynlik met 5°C gestyg gedurende die verwarming wat die ys- tot tussenystye teen die einde van die Pleistoseentydperk tot gevolg gehad het. In teenstelling hiermee, en volgens die nuutste verslag van die Interregeringspaneel oor Klimaatsverandering (IPCC), word geraam dat oppervlaklugtemperature in Afrika in minder as 'n eeu met meer as 5°C in die droë, subtropiese gebiede sal styg.
Om endemiese spesies soos die kokerboom dus in die toekoms te kan bewaar, is dit noodsaaklik om hulle reaksie op voortgesette en toekomstige klimaatsverandering te probeer verstaan.
Bewaker van mensgemaakte klimaatsverandering?
Oor die afgelope twee dekades het Prof Midgley en sy nagraadse studente kokerboompopulasies se reaksies op klimaatsverandering bestudeer en gedokumenteer. In 2007 kon Prof Wendy Foden die volgende oor die noordelike helfte van die verspreidingsgebied rapporteer: daar was tekens van verspreidingsgebiede wat suidwaarts, sowel as na hoërliggende gebiede geskuif het, met individuele bome wat dood is in die warmer dele van die verspreidingsgebied nader aan die ewenaar, asook by die laerliggende gebiede. Herhaalde waarnemingstudies oor jare word benodig om die bevindings te staaf dat so 'n verskuiwing in die verspreidingsgebied wel onderweg is.
In die nuutste studie het Prof Midgley se nagraadse student Lara Brodie spesieverspreidingsmodellering gebruik om die waarskynlike ruimtelike omvang van die kokerboom se verspreidingsgebied tydens die gletserperiodes te rekonstrueer. Hierna het sy populasiegenetiese metodes gebruik om die resultate te toets. Die bevindings is onlangs in die vaktydskrif Frontiers in Ecology and Evolution gepubliseer.
Wat is die hoof bevindings?
Die modelle voorspel dat twee derdes van geskikte habitat vir A. dichotomum gedurende die laaste getsermaksimum (LGM) - 22 000 jaar gelede - buite die huidige verspreidingsgebied was, ongeveer 650km verder noord, nader aan die ewenaar. Soos wat temperature gunstiger geword het, het die bome hulle verspreidingsgebied poolwaarts uitgebrei teen 'n tempo van 0,4km per dekade. Gedurende die middel-Holoseen, ongeveer 6000 jaar gelede, was die destydse kokerbome min of meer oor dieselfde gebied versprei as wat dit tans is.
Dit beteken dat dit A. dichotomum tot 18 000 jaar geneem het om 650km poolwaarts te migreer.
Hierdie migrasie is indirek bevestig deur die resultate van die genetiese populasie-analise: die ouer noordelike populasies vertoon oor die algemeen hoër vlakke van genetiese diversiteit as die meer onlangs gevestigde populasies in die suidelike en suid-oostelike streke (bioloë noem hierdie verskynsel die "stigterseffek").
Die modelle voorspel dat kokerbome teen 2070, 191km ooswaarts sou moes skuif ten einde by veranderende klimaatstoestande aan te pas – 42km in 70 jaar en 6km per dekade. Dit is ongeveer 15 keer vinniger as wat verwag word wanneer jy 18 000 jaar gelede se verspreidingsdata gebruik.
Volgens die navorsers sal A. dichotomum in alle waarskynlikheid in die natuur oorleef, maar hulle gegografiese verspreidingsgebied sal baie smaller wees. Suidwaartse populasies kan moontlik ook sukkel om aan te pas en te oorleef as gevolg van laer vlakke van genetiese variasie.
Die navorsers verwag verder dat die noordelike verspreidingsgebiede toenemend ongeskik sal word en waarskynlik verlore sal gaan, tesame met sy unieke genetiese diversiteit, tensy daar opgetree word.
Hulle stel proaktiewe bewaring van die genetiese diversiteit van die noordelike populasies van kokerbome voor, byvoorbeeld die beskerming van individue in botaniese tuine, sowel as die noukeurige oorweging van ondersteunde kolonisering in geskikte gebiede.
"Na dekades van navorsing staan die ikoniese kokerboom steeds as 'n bewaker van antropogene klimaatsverandering. Die nuutste bevindings sal nie slegs bewaringsaksies vir hierdie spesie rig nie, maar potensieel ook vir 'n wye reeks van endemiese plante in hierdie spesieryke streek," sluit Prof Midgley af.
Die artikel 'Broadening predictive understanding of species' range responses to climate change: the case of Aloidendron dichotomum' is in Oktober 2021 in Frontiers in Ecology and Evolution gepubliseer.
Op die foto bo: 'n Kokerboomwoud in die Karas-streek van Namibië. Foto: Zairon, CC BY-SA 4.0 Wikimedia Commons