Een spatiotemporele analyse van woestijnecosystemen met vegetatieduinen (nebkha's)

Datum: 15 september 2015

Locatie: UAntwerpen - Campus Drie Eiken - Gebouw Q - Promotiezaal Q0.02 - Universiteitsplein 1 - 2610 Antwerpen (Wilrijk)

Tijdstip: 10 uur

Organisatie / co-organisatie: Departement Biologie

Promovendus: Jan Quets

Promotor: Ivan Nijs & Stijn Temmerman

Korte beschrijving: Doctoraatsverdediging Jan Quets - Faculteit Wetenschappen, Departement Biologie



Abstract

Klimaatverandering en landbeheer kan verwoestijning veroorzaken. Dit fenomeen wordt beschouwd als een groot milieuprobleem dat een invloed heeft op het merendeel van alle woestijnen op aarde. Gedurende de laatste decennia werden vele gebieden getroffen door verwoestijning, en op het moment van schrijven lopen verschillende andere regio’s hierop risico. Verwoestijning impliceert hysteresis, hetgeen betekent dat een eenvoudige terugkeer niet mogelijk is door enkel de omgevingsparameters te veranderen naar hoe ze waren voor de verwoestijning; dit markeert de robuustheid van woestijnen.

Een wijdverspreid gevolg van verwoestijning is de aanwezigheid van landschappen met phytogenic mounds, of zogenaamde nebkhas (i.e. sedimentfixerende planten bedolven door eolisch sediment, die hierdoor duinen vormen). Immers, nebkhas ontstaan vaak in gedegradeerde graslanden, waar zij deze graslanden vervangen door landschappen gedomineerd door nebkhas. Echter, nebkhas kunnen ook bekeken worden als ecosystemen vatbaar voor verdere verwoestijning leidend tot landschappen zonder vegetatie. Het merendeel van het onderzoek over nebkhas heeft zich toegespitst op de oorzaken onderliggend aan de transformatie van grasland naar nebkhaland, en op de heterogeniteit van natuurlijke hulpbronnen in landschappen met nebkhas. Doch, veel is nog niet geweten over de robuustheid van het nebkhalandschap tegen verdere landdegradatie.

Dit proefschrift draagt bij tot het identificeren van biotische en abiotische factoren die de demografie van nebkhalandschappen beïnvloeden, en hoe sterk deze factoren kwantitatief inwerken. Deze thesis kan worden bezien als fundamenteel onderzoek, maar levert ook informatie over de weerstand en veerkracht van nebkhalandschappen tegen verdere verwoestijning, en brengt ook perspectieven voor restoratie. De meeste data in deze thesis werden verkregen door zelfgemaakte hoge resolutie luchtbeelden van een nebkhalandschap in Saoedi-Arabië. Echter, ook beelden van Google Earth werden gebruikt om New Mexicaanse en Libische nebkhalandschappen te bestuderen. Experimenten over zaadlimitatie werden ook uitgevoerd.

Onze resultaten tonen dat het meest vochtige bestudeerde nebkhalandschap (i.e. het studiegebied in New Mexico onderhevig aan een aride klimaat) veel meer gevormd is door competitie dan de hyper-aride nebkhalandschappen in Libië en Saoedi-Arabië, deze laatsten worden sterk beïnvloed door een veranderende topografie te wijten aan mobiel sediment. Als gevolg zijn zowel zaailingen als volwassen nebkhaplanten sterk beïnvloed door topografie in het Saoedi-Arabische nebkhalandschap, in termen van verschijning, groei en krimp, en overleving. Derhalve gaan veranderingen in topografie ook vergezeld met veranderingen in ruimtelijke verschijningspatronen van zaailingen, en groei- en krimpprocessen in volwassen nebkhas. De voorgenoemde veranderingen in topografie van de hyper-aride nebkhavelden zijn niet enkel abiotisch gedreven, vermits we een interactie tussen topografie en vegetatiebedekking hebben ontdekt, die leidt tot een tot nu toe onontdekt mechanisme van zelforganisatie in hyper-aride nebkhavelden.