Nu de planeet opwarmt, heeft het unieke plantenleven in Australië last van twee bedreigingen, namelijk stijgende temperaturen en veranderende patronen bij natuurbranden.
Een studie gepubliceerd in Ecography laat zien hoe deze krachten samen de overlevingskansen van planten in gevaar brengen, zelfs planten die aangepast zijn aan hoge temperaturen en natuurbranden. Hieruit blijkt dat klimaatgedreven veranderingen in levenscycli vaak gevaarlijker is dan brand alleen.
Onderzoekers van de Universiteit van Melbourne bestudeerden twee hoofdtypen planten die aan vuur aangepast zijn in het zuidoosten van Australië, namelijk planten die bij brand geheel doodgaan; niets blijft leven, ook de wortels niet. Die planten zijn afhankelijk van hun zaden die opgeslagen liggen in de grond of tussen de bladeren. Een ander type produceert ook zaden en kan ook opnieuw uitlopen na een brand. Dit laatste versnelt het herstelproces omdat een deel van de plant overleeft.
De bevindingen van het onderzoek zijn zorgwekkend omdat beide planttypen bedreigd worden, niet alleen door toenemende branden, maar ook door afnemende overlevingskansen als gevolg van hitte, droogte en tragere plantengroei.
Waarom hebben planten het moeilijk?
Met behulp van computermodellen simuleerde het team toekomstige brandpatronen en overlevingskansen van planten in twee grote gebieden in het gematigde zuidoosten van Australië, de Blue Mountains en de Grampians. In deze landschappen groeien brandafhankelijke soorten zoals Banksia-struiken, die een vitale rol spelen in lokale ecosystemen.
De onderzoekers testten een reeks klimaatveranderingsscenario’s om te zien wat er gebeurt als planten te maken krijgen met verminderde overleving, minder zaden en een tragere groei. De resultaten waren duidelijk:
- De afname in overleving van volwassen planten had de ernstigste gevolgen voor populaties. Als minder volwassen planten hittegolven of langdurige droogte overleven, kunnen hele populaties instorten.
- Zaadtekorten bleken ook catastrofaal. Hetere, drogere omstandigheden kunnen ervoor zorgen dat planten minder zaden produceren, waardoor het moeilijker wordt voor soorten om zich te herstellen na branden.
- In sommige gevallen groeiden planten langzamer, waardoor de tijd die nodig is om reproductieve volwassenheid te bereiken werd vertraagd. Hierdoor waren ze kwetsbaar voor branden voordat ze nieuwe zaden konden produceren.
Een veranderend natuurbrandpatroon
Hoewel vuur een natuurlijk onderdeel is van Australische ecosystemen, zorgt de klimaatverandering ervoor dat branden vaker voorkomen en heviger zijn. Dit is vooral gevaarlijk voor de planten die bij vuur geheel doodgaan en die lange perioden tussen branden nodig hebben om volwassen en reproductief te worden. Kortere brandintervallen, bekend als het ‘interval squeeze’-effect, kunnen hele populaties uitroeien voordat ze zich kunnen herstellen.
Het andere type dat nog uit kan lopen na brand deed het beter in de simulaties, dankzij hun vermogen om nieuwe groei te laten ontspruiten na een brand. Maar zelfs zij waren niet immuun. Planten zoals Hakea rostrata, die opnieuw uitlopen vanuit ondergrondse wortels, hadden het moeilijk toen de groeisnelheid afnam, waardoor ze te lang in een jonge staat bleven.
Het grotere plaatje
De bevindingen laten zien hoe klimaatverandering niet alleen brandpatronen verandert, maar ook de fundamentele levenscycli van planten. Deze dodelijke combinatie brengt zelfs aan vuur aangepaste soorten in gevaar.
Klimaatverandering zorgt niet alleen voor grote, dramatische gebeurtenissen zoals bosbranden en overstromingen. Het kan ook langzamere, subtielere gevolgen hebben, zoals het verminderen van de zaadproductie of het vertragen van de groei van een plant, schrijven de onderzoekers in een bericht. Als planten er langer over doen om te rijpen en zaden te produceren, is de kans groter dat ze door de volgende brand worden weggevaagd.
Dit heeft ernstige gevolgen voor de biodiversiteit in Australië. Planten zoals Banksia zijn niet alleen iconisch, maar ook van groot belang voor ecosystemen. Ze bieden voedsel en beschutting voor dieren, stabiliseren de bodem en slaan koolstof op.
Een innovatieve benadering om risico’s te simuleren
De onderzoekers ontwikkelden een computermodel om de gecombineerde effecten van klimaatverandering en veranderde brandpatronen te simuleren. Het proces is vergelijkbaar met een videogame: de wetenschappers selecteren een plantensoort met een specifieke set eigenschappen, een landschap om te verkennen en het soort uitdagingen dat ze willen testen, zoals verminderde zaadproductie of verhoogde brandfrequentie.
“Het is alsof je een simulatie in een videospel uitvoert”, zeggen de onderzoekers. “Je kiest je plantensoort, de omgeving en de uitdagingen waarmee de plant te maken krijgt, zoals verminderde regenval of branden die te dicht op elkaar plaatsvinden. Dan zie je hoe goed de plant overleeft.”
Het team richtte zich op twee Australische landschappen: de Blue Mountains en de Grampians. Hoewel beide gebieden worden gedomineerd door bossen en bosgebieden, hebben ze te maken met verschillende brandfrequenties. De Grampians hebben historisch gezien vaak te maken gehad met grote branden, terwijl de Blue Mountains minder branden en ook minder intense branden hebben gehad. Door deze verschillen konden de onderzoekers bekijken hoe planten reageren onder verschillende omstandigheden.
Wat kan er gedaan worden?
De onderzoekers roepen op tot dringende actie om strategieën voor brand- en landbeheer te verbeteren. Dit kan maatregelen omvatten zoals gecontroleerde branden om de brandintensiteit te verminderen, het beschermen van belangrijke habitats en het identificeren van de meest kwetsbare soorten.
“Als we begrijpen hoe planten reageren op zowel vuur als klimaatverandering, kunnen we stappen ondernemen om ze te beschermen,” stellen de onderzoekers. “Door deze scenario’s nu te testen, krijgen we een voorsprong om kwetsbare soorten te helpen voordat het te laat is.”
