Mangrovenwälder sind in einigen tropischen und subtropischen Gebieten der Welt wie Indonesien, Florida in den USA, Teilen von Brasilien und Australien ein alltäglicher Anblick. Sie sind auch an afrikanischen Küsten zu finden, einschließlich der südafrikanischen Provinzen KwaZulu-Natal und Ostkap.
Diese Gezeitenwälder aus Bäumen und Sträuchern werden oft im Zusammenhang mit dem Klimawandel erwähnt. Zusammen mit anderen Küstenfeuchtgebieten wie Salzwiesen und Seegras können sie mehr Kohlenstoff speichern als terrestrische Ökosysteme. Durchnässte Böden bewahren den organischen Kohlenstoff und verhindern die Zersetzung – und wenn sie ungestört bleiben, wird dieser „blaue Kohlenstoff“ über Tausende von Jahren eingeschlossen. Damit können sie eine Schlüsselrolle im Kohlenstoffkreislauf der Ozeane spielen.
Mangroven sind auch wertvolle Vermögenswerte als Ökosysteme, da sie eine erhebliche Menge an Biodiversität unterstützen.
Mangroven wachsen nicht in kühlen Klimazonen. Auf der Nordhalbkugel endet ihr Verbreitungsgebiet dort, wo es im Winter schneit. Aber obwohl die Küsten von Orten wie Brasilien, Australien und Südafrika keine Frostereignisse bekommen, hören Mangroven immer noch auf, auf einem bestimmten Breitengrad in der südlichen Hemisphäre vorzukommen.
Wir wollten wissen, warum das so ist und ob es an der Küste Südafrikas noch andere Gebiete gibt, die klimatisch für Mangroven geeignet sind, in denen die Wälder aber nicht wachsen.
Da der Klimawandel einige Teile der Welt in den kommenden Jahren und Jahrzehnten wärmer machen wird, haben wir uns auch gefragt, ob Mangroven in Zukunft vielleicht in Teilen Südafrikas wachsen können, wo sie jetzt nicht zu finden sind. Schließlich wollten wir verstehen, ob der Klimawandel Gebiete in Südafrika, in denen derzeit Mangroven existieren, in Zukunft für die Wälder ungeeignet macht.
Unser neue Studie verrät die Antworten. Durch eine Kombination aus Artenmodellierung und Ozeanmodellierung haben wir entdeckt, dass es die hohe Wellenenergie Südafrikas ist, die die Ausbreitung von Mangroven verhindert: Ihre Samen werden im Ozean herumgeschoben, ohne dass sie leicht in die Flussmündungen gespült werden können, wo sie Wurzeln schlagen und wachsen können .
Und bestehende Mangrovenwälder sind durch Änderungen der Niederschläge gefährdet, die in vorhergesagt werden Klimawandelszenarien für die Region. Mehr Niederschlag kann zu mehr Überschwemmungen führen. Weniger Niederschlag kann dazu führen, dass Mündungsmündungen vom Meer abgeschlossen werden. Extremes oder wiederholtes Auftreten einer der beiden Veränderungen kann das Überleben und Gedeihen von Mangroven erschweren.
Daher ist es wichtig, bestehende Mangrovenwälder zu schützen. Für Mangrovenwälder in ländlichen und städtischen Gebieten sind unterschiedliche Ansätze erforderlich, aber alles, was getan wird, muss bald getan werden, um diese wichtigen Feuchtgebiete zu erhalten.
Modellieren
Mangrovenwälder bedecken in Südafrika nicht viel Boden. Ihr gesamtes Verbreitungsgebiet im Land beträgt nur etwa 2.000 Hektar in 32 der 214 Flussmündungen entlang etwa 1.000 km der Ostküste des Landes. Mangroven werden als einheimischer Waldtyp eingestuft und gehören daher zu den des Landes Bundeswaldgesetz. Dies setzt voraus, dass alle Naturwälder auf privatem, kommunalem oder staatlichem Grund geschützt werden. Die meisten Mangrovenwälder in Südafrika befinden sich jedoch nicht in formal geschützten Gebieten.
Als ersten Schritt unserer Forschung haben wir ein Artenverteilungsmodell erstellt. Wir haben alles zusammengetragen, was wir darüber wussten, wo Mangroven in Südafrika wachsen. Wir ließen das Modell laufen, um zu sehen, wo sonst in Südafrika diese Bedingungen erfüllt waren und ob dort Mangroven wuchsen.
Das Modell identifizierte gute Kandidatenbereiche. Aber Mangroven kamen an diesen Stellen nicht vor. Dies bedeutete, dass es einen anderen Prozess geben musste, der diese Einschränkung verursachte.
Dann haben wir das gleiche Modell durchgeführt, aber den Klimawandel berücksichtigt, indem wir Daten über Gebiete eingespeist haben, die voraussichtlich wärmer werden (und daher in Zukunft möglicherweise gastfreundlicher für Mangrovenwälder sein werden). Dies zeigte auch, dass weiter südlich gelegene Flussmündungen für Mangroven geeignet wären, dass die Bedingungen in einigen Flussmündungen, die derzeit Mangroven unterstützen, jedoch ungünstig werden könnten – und dies zu einem Verlust von Mangroven führen könnte.
Aktivität im Ozean
Mangroven breiten sich durch schwimmende Samen (bekannt als Propagules), die von den Bäumen fallen und ins Meer getragen werden, an neuen Orten aus. Neuere Forschungen haben gezeigt, wie wichtig Meeresströmungen sind für den Transport von Mangroven-Vermehrungen in verschiedenen Teilen der Welt. Wir fragten uns, ob dies der Prozess sein könnte, der das Auftreten von Mangroven in diesen anderen geeigneten Flussmündungen einschränkt.
Durch eine Zusammenarbeit mit Kollegen der Universität Brüssel und der San José State University in Kalifornien in den USA konnten wir einige dieser Ozeanmodellierungen in unsere Studie einbeziehen. Auf diese Weise konnte simuliert werden, wie Mangroven-Ausbreitungen in der südlichen afrikanischen Region vor der Küste schwimmen würden.
Das Ozeanmodell zeigte, dass, obwohl der Agulhas-Strom Mangroven schnell nach Süden (etwa 600 km in drei Wochen) zu diesen geeigneten Flussmündungen transportiert, die Küste sehr exponiert ist, mit vielen Wellen und Sandstränden. Diese Bedingungen machen es schwierig und zunehmend unwahrscheinlich, dass Mangrovenverbreitungspflanzen relativ kleine Flussmündungen erreichen und betreten.
Viele Samen werden an Strände oder felsige Küsten gespült, wo sie keine neuen Mangrovenwälder bilden oder Teil bestehender Wälder werden können. Die Ozeanmodellierung bestätigte, dass sich Ausbreitungswellen wochen- oder monatelang treiben lassen können, ohne eine Flussmündung zu erreichen.
Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich Mangroven in Südafrika nicht weiter ausbreiten werden, wenn die Temperaturen mit dem Klimawandel steigen. Dies steht im Gegensatz zu dem, was auf globaler Ebene für Mangrovenwälder vorhergesagt wurde und was bereits in anderen geschieht Regionen.
Wir plädieren jedoch nicht dafür, Mangroven weiter südlich manuell anzupflanzen, da die Orte, an denen dies geschehen würde, bereits von Salzwiesenvegetation besetzt sind. Salzwiesen unterstützen andere Arten als Mangroven; Beispielsweise bieten sie Nistvögeln, die keine Mangroven nutzen, Lebensraum. Es wird nicht empfohlen, ein natürliches Ökosystem durch ein anderes zu ersetzen.
Schätzen Sie, was wir haben
Wir empfehlen, dass Flussmündungen, die derzeit Mangroven beherbergen, durch geeignete Erhaltungs-, Wiederherstellungs- und Bewirtschaftungsmaßnahmen geschützt werden. Dies würde den Mangroven die bestmögliche Chance geben, auf natürliche Weise auf den Klimawandel zu reagieren (wie sie es durchgemacht haben). Jahrtausende).
Der Schutz und die Bewirtschaftung von Mangroven in Südafrika müssen in die Küstenbewirtschaftungspraktiken und den Erhalt der biologischen Vielfalt sowie in nationale und provinzielle Klimaanpassungsstrategien integriert werden.
Zum Beispiel werden Stewardship-Programme wahrscheinlich dazu beitragen, die Auswirkungen des Menschen auf diese Ökosysteme zu verringern. In ländlichen Gebieten, in denen Mangrovenholz manchmal als Baumaterial und zum Bau von Fischreusen verwendet wird, sind Ansätze wie gemeindebasiertes Monitoring oder Zahlungen für Ökosystemdienstleistungsprogramme praktikable Optionen. Im Gegensatz dazu können Mangroven in städtischen Gebieten geschützt werden, indem die Umweltverschmutzung reduziert und die Aktivitäten durch Einzonung eingeschränkt werden Bewirtschaftungspläne für Mündungen.
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