Yale Environment 360
Afrikas savanneøkosystemer – som omfatter Serengeti-sletterne med tornetræer, de åbne skovområder i Kruger National Park og de tørre, røde sandsavanner i Kalahari – dækker omkring 70 procent af kontinentet syd for Sahara-ørkenen. Og der er stadig flere beviser for, at disse ikoniske og biodiverse landskaber er ved at ændre sig i takt med, at det stigende kuldioxidniveau i atmosfæren giver næring til træernes vækst på bekostning af græsser, hvilket fører til et stadig mere skovklædt landskab.
En undersøgelse fra 2012 af eksperimentelle parceller i sydafrikanske savanner – hvor brande, nedbør og planteædere har været konstante i årtier – viser store stigninger i træagtig plantemasse, som forfatterne primært tilskriver den såkaldte “CO2-gødningseffekt”, den forbedring af plantevæksten, der skyldes stigende kuldioxid i atmosfæren. En modelundersøgelse, der blev offentliggjort i tidsskriftet Nature sidste år, beskriver et nyligt, hurtigt skift i store områder af afrikanske græs- og savanneområder til mere tætbevoksede, skovklædte områder, en tendens, der forventes at accelerere i de kommende årtier, efterhånden som CO2-koncentrationerne i atmosfæren stiger. Der er allerede tegn på, at dyr i det åbne land som geparden lider under, at savannen bliver mere skovklædt.
Denne tendens er ikke begrænset til Afrika. En australsk undersøgelse, der blev offentliggjort i sidste måned, og som delvis bygger på satellitdata, konkluderer, at løvdækket i varme, tørre områder verden over er steget med ca. 11 procent i de sidste tre årtier som følge af højere CO2-niveauer. Randall Donohue og kolleger ved det australske nationale videnskabsagentur, kendt som CSIRO, og Australian National University sagde, at CO2-gødningseffekten “nu er en betydelig landoverfladeproces”, der former økosystemerne i store dele af planeten.
Guy Midgley, en fremtrædende sydafrikansk klimaforsker, der har skrevet flere artikler om CO2-gødning, sagde, at den stigning i grønne områder i tørre områder, der er beskrevet i den australske artikel, er “fænomenal”. Undersøgelsen, sagde han, er et værdifuldt supplement til en voksende mængde af beviser for, at den stigende koncentration af atmosfærisk kuldioxid direkte ændrer terrestriske økosystemer, uafhængigt af temperaturstigningen.
Men selv om nogle måske vil betragte en stigning i ørkenplanternes vækst som positiv, kan en udvidelse af træagtig vegetation i savanner og græsmarker have alvorlige negative virkninger, advarede Midgley. Det kan true og vilde dyr og vandforsyninger, da træer og buske bruger mere vand end græsser. Det kunne endda forstærke den globale opvarmning, da træer, der generelt er mørkere end græsser, kan absorbere mere solstråling.
Savanner er resultatet af en kamp om livsrum mellem græsser og træer, som ingen af parterne har vundet.
Savanner kan ses som resultatet af en kamp om livsrum mellem græsser og træer, som ingen af parterne har vundet, sagde Midgley, der er chefdirektør for Climate Change and Bioadaptation Division of the South African National Biodiversity Institute. Hvis græsserne vinder kampen, vil det resultere i træløse prærieområder. Hvis træerne vinder, vil savannen blive til stadig tættere skovområder. Mange afrikanske savanner findes i områder med tilstrækkelig nedbør til at kunne bære tætte skove, men brand og store planteædere, f.eks. elefanter, slår konstant træerne tilbage, hvilket giver græsserne plads til at vokse og opretholder en grov ligevægt mellem de to sider. Den “buskrydning”, der er observeret i store dele af det sydlige Afrika i de seneste årtier, er et eksempel på, at balancen mellem græsser og træer er blevet forstyrret, siger han.
I de seneste årtier har kvægavlere og vildtforvaltere i store dele af det sydlige Afrika bemærket en stigning i den træagtige vegetation. Buske og træer har invaderet græsarealer og forvandlet dem til savanner. Savannerne er blevet mere tætbevokset, nogle gange uigennemtrængeligt tætbevokset. Anekdotiske beviser og tidsseriefotografier viser, at denne tendens accelererede i 1980’erne, og i slutningen af dette årti var “bush encroachment” en almindeligt anvendt betegnelse for det, der skete i græsningsområder og områder med vildtlevende dyr over hele subkontinentet.
Namibien, et generelt tørt og tyndt befolket land nordvest for Sydafrika, er blevet særlig hårdt ramt; omkring 26 millioner hektar af landet er blevet invaderet af uønskede træagtige planter, som kvæler græsningsområderne. Da træer bruger mere regn end græsser, reducerer de også grundvandsdannelsen og afstrømningen til floderne betydeligt. Tabet af græsarealer er en af grundene til, at landets oksekødsproduktion nu ligger 50-70 % under 1950’ernes niveau, ifølge nogle skøn. Buskrydningen koster Namibias lille økonomi så meget som 170 millioner dollars om året.
Forandringer i savannerne påvirker også dyrelivet. Bevaringsfolk i Namibia, der er hjemsted for verdens største tilbageværende bestand af geparder, begyndte for ca. 20 år siden at finde sultende geparder med alvorlige øjenskader. Ikke alene fortrænges deres bytte af træer, men geparderne – som foretrækker at jage i åbne områder, hvor de kan udnytte deres berømte hurtighed – bliver også blændet af tornene på de træagtige planter, der er ved at overtage landskabet.
Ornithologer, der studerer kapgribben, en truet ådselæder i det sydlige Afrika, har fundet ud af, at den undgår at søge efter dyrekadaver i områder, der er tilgroet af buske. Kapgribbe er store, tunge fugle, der har brug for et langt, klart startløb for at lette sig op i luften. For at undgå at blive måltid for rovdyr ser det ud til, at gribbene simpelthen ikke lander, hvor bushen virker for tæt til, at de kan lette igen. Arten, der engang var talrig i Namibia, yngler ikke længere der.
I 1980’erne og 90’erne var den fremherskende opfattelse, at dårlig arealforvaltning, især overgræsning, var hovedårsagen til buskrydningen, fordi træer let koloniserer de pletter af bar jord, der opstår, når for mange får og kvæg ødelægger flerårige græsser. Nogle eksperter bemærkede imidlertid, at også velforvaltede landbrug ofte var ramt af buskrydning. Selv om overgræsning kan bidrage til buskrydning, mente de, at en større miljøændring hjalp træagtige planter med at dominere græsser.
I 2000 offentliggjorde Midgley sammen med William Bond, en økolog fra Cape Towns universitet, en artikel, hvori han foreslog en mekanisme, hvorved øget CO2 i atmosfæren kunne favorisere træer i forhold til græsser i deres kamp om territoriet i afrikanske savanner. I disse savanner er græsser mere brandfarlige og mere brandtolerante end træer – de bærer ilden gennem landskabet og vokser hurtigt igen efter en brand og kræver mindre tid (og mindre vand, jordnæringsstoffer og atmosfærisk kulstof) for at opnå modenhed end træer.
For at blive etableret i landskabet skal savannetræer nå en højde på ca. fire meter for at undgå at få deres stammer og kroner ødelagt af en brand, som græsser giver næring til. Med andre ord bliver træer kun etableret, hvis de får en pause fra ilden længe nok til at opbygge tilstrækkeligt høje stammer til at vokse et godt stykke over flammezonen. (Mange træer på den afrikanske savanne dræbes ikke direkte af ilden, men spirer igen fra rødderne efter at have fået ødelagt deres overjordiske dele.)
Ved at udkonkurrere græsserne om vand, næringsstoffer og lys begynder træerne at overtage landskabet.
Tidligere forskning viste, at savannetræer normalt tager fire eller flere år om at nå brandsikker højde, men de fleste afrikanske savanner brænder hvert et til tre år, så det er kun, når der er en været sjælden, længere end normal pause mellem brandene, at træerne kan vokse til modenhed. Mere CO2 i luften betyder, at træerne teoretisk set kan opbygge deres kulstofintensive stammer og rødder længere, tykkere og hurtigere. Bond og Midgley opstillede den hypotese, at træerne på grund af dette kunne vokse og genudspire hurtigere efter en brand end for et par årtier siden, da det atmosfæriske CO2-niveau var lavere, og dermed øge deres chancer for at nå brandsikker højde. Ved at udkonkurrere græsserne om vand, næringsstoffer og lys kunne træerne derefter dominere landskabet.
For nylig har Bond og Midgleys kollega Barney Kgope, for at teste, om savannens træer rent faktisk vokser hurtigere ved øgede CO2-koncentrationer i atmosfæren, dyrket afrikanske savannetræer og græsfrøplanter i kamre, hvor han kunne variere CO2-niveauet i luften omkring planterne. Resultaterne, der blev offentliggjort i 2010, er slående. Nogle savannetræer, der voksede i en atmosfære med 370 ppm kuldioxid (en smule lavere end det nuværende niveau på 400 ppm), voksede mere end dobbelt så hurtigt som de samme arter, der voksede i den førindustrielle atmosfære med 280 ppm CO2. Ikke alene var træerne, der voksede ved 370 ppm, højere end dem, der voksede i førindustrielle CO2-koncentrationer, de havde også større torne til at beskytte dem mod planteædere og langt mere omfattende rodsystemer end deres førindustrielle modstykker. De var, med Bonds ord, blevet “supertræer”.
Forsker Donohue sagde, at selv om de satellitbilleder, der blev brugt i hans nye australske undersøgelse, ikke skelner mellem grønne græsser og grønne træagtige planter, var de tendenser, som han og hans kolleger observerede, i overensstemmelse med en generel stigning i plantebiomassen i hele Afrika som følge af CO2-gødskning. Selv om nogle nyhedsmedier har rapporteret om resultaterne af hans undersøgelse som et bevis på en “positiv side” af klimaændringerne, fordi ørkenerne bliver “grønnere”, advarede Donohue mod denne ensidige fortolkning. “Der vil være vindere og tabere”, sagde han, fordi øget vegetation i nogle tørre områder godt kan øge den lokale biodiversitet, men også kan skade arter, der er tilpasset mindre vegetationsrige levesteder.
Guy Midgley har et mere pessimistisk syn på atmosfærisk CO2’s tilsyneladende stigende indflydelse. “Vi kan godt lide vores økosystemer uden for skoven”, sagde han og bemærkede, at bortset fra de virkninger, som en stigning i træagtige planter vil have på græslandets dyreliv og husdyrbrug, danner landets græsarealer vandskel, der forsyner floder, som er vitale for økonomien. Undersøgelser viser, at vandudbyttet i de sydafrikanske græsarealers afvandingsområder falder betydeligt, når de invaderes af fremmede træer, hvilket er en af grundene til, at regeringen bruger millioner af dollars om året på at fjerne dem.
“Vi befinder os i en modig ny verden set fra et planteperspektiv – det er lidt skræmmende,” siger en forsker.
Sydafrikanske økologer forsøger at finde ud af, hvordan man bedst kan forhindre træerne i at overtage savannerne, måske ved hjælp af “brandstorme” – kontrollerede brande på varme, tørre dage for at maksimere den varme, de genererer – eller forsigtig udtynding af træer. Men supervarme brande kan have deres egne negative virkninger på økosystemerne, og manuel udtynding kan være for dyrt.
Midgley sagde, at ved at nå det nuværende niveau på 400 ppm kuldioxid i atmosfæren “har vi skruet det evolutionære ur 5 millioner år tilbage på under et århundrede”. Det er en massiv ændring i den måde, vores økosystemer fungerer på.” Han bemærkede, at atmosfærisk CO2 kan nå 600 ppm inden 2100, et niveau, der sidst blev set i den eocæne epoke for 34 til 55 millioner år siden, hvor skove dækkede næsten hele planeten, og længe før moderne græsser og de store savannedyr, som vi kender i dag, udviklede sig.
“Vi befinder os i en modig ny verden set fra et planteperspektiv,” sagde William Bond. “Det er en smule skræmmende. Vores slettedyr står med ryggen mod muren.” De nye invaderende træer vil ikke gøre noget meningsfuldt for at bekæmpe klimaændringerne, sagde han, fordi de er en ubetydelig lille kulstofsænke i global målestok.