Carbon – Biodiversity - Land System Nexus Across Scales: MSA and Biomass Metrics Across the Brazilian Cerrado and the Sertão Veredas Peruaçu Mosaic

De levende systemen van de aarde zijn niet slechts verzamelingen van planten en dieren; het zijn complexe motoren die het klimaat van de planeet reguleren. In veel van de meest biodiverse gebieden ter wereld zijn de gezondheid van de bodem en de variëteit aan leven daarboven onlosmakelijk verbonden met hoeveel koolstof het land kan vasthouden. Wanneer bossen en savannes intact zijn, fungeren ze als enorme reservoirs die koolstofdioxide uit de lucht absorberen en opslaan in bomen en de bodem. Echter, wanneer deze landschappen worden versnipperd door landbouw of ontwikkeling, stoppen ze vaak met het absorberen van koolstof en beginnen ze het juist uit te stoten, terwijl ze tegelijkertijd de unieke soorten verliezen die er hun thuis noemen. Dit creëert een moeilijke uitdaging voor de moderne wereld: hoe kunnen we genoeg voedsel verbouwen om een groeiende bevolking te voeden zonder de zeer ecosystemen te vernietigen die het klimaat stabiel houden? Wetenschappers kijken steeds vaker naar hoe deze twee doelen — mensen voeden en natuur redden — samen kunnen werken in plaats van tegen elkaar te vechten, vooral op plaatsen waar de druk om wild land in landbouwgrond om te zetten het hoogst is.

Eén dergelijke plek is de Cerrado, een uitgestrekte tropische savanne in Brazilië die wordt beschouwd als een mondiale hotspot voor biodiversiteit. Het is een landschap van glooiende graslanden, struikgewassen en diepgewortelde planten die enorme hoeveelheden koolstof opslaan. Toch staat deze regio onder intense druk door de expansie van de landbouw, gedreven door de wereldwijde vraag naar rundvlees en soja. Om te begrijpen hoe men dit fragiele evenwicht kan beschermen, zetten onderzoekers Daniella Do Valle, Diniz Carvalho de Arruda en Sonia Carvalho Ribeiro zich in om precies te meten wat er gebeurt met zowel de fauna als de koolstofvoorraden wanneer het land verandert. Ze richtten hun studie op twee verschillende schalen: de gehele Cerrado-biome, die een enorm deel van Brazilië beslaat, en een specifiek, kleiner gebied dat bekend staat als de Sertão Veredas-Peruaçu Mosaic. Deze mozaïek is een uniek lappendeken van beschermde gebieden, inheems land en werkende boerderijen die gezamenlijk worden beheerd onder één enkel, gecoördineerd plan. Door het lot van het hele gebied te vergelijken met het lot van dit specifieke, goed beheerde mozaïek, probeerde het team te zien of geïntegreerd landschapsbeheer de verliezen van natuur en koolstof werkelijk kan stoppen.

De onderzoekers bekeken gegevens die de periode van 2012 tot 20etz 2023 beslaan, een periode van snelle verandering voor de Braziliaanse savanne. Ze gebruikten satellietbeelden om te volgen hoe het land werd gebruikt, waarbij elke verschuiving van natuurlijke vegetatie naar weidegrond of gewassen werd in kaart gebracht. Om de gezondheid van de fauna te meten, vertrouwden ze op een metriek genaamd de Mean Species Abundance, wat in essentie fungeert als een score voor hoeveel soorten waarschijnlijk zullen overleven in een bepaald gebied vergeleken met een ongerept, onaangetast landschap. Een score van één betekent dat het gebied perfect gezond is voor de fauna, terwijl een score van nul betekent dat het volledig gedegradeerd is. Ze berekenden ook de hoeveelheid houtige biomassa — het totale gewicht van de bomen en struiken boven de grond — wat dient als een directe maat voor de hoeveelheid koolstof die in de vegetatie wordt opgeslagen. Door deze drie stukken informatie samen te voegen, konden ze niet alleen zien waar het land veranderde, maar ook hoe die veranderingen zowel de dieren als het klimaat schaden.

De resultaten schetsen een grimmig beeld van de bredere Cerrado. Verspreid over de gehele biome had de expansie van de landbouw een zware tol geëist. Tussen 2012 en 2023 was de omzetting van natuurlijke savanne naar weidegrond de dominante trend, met een verlies van bijna drie miljoen hectare natuurlijk habitat. Deze wijdverspreide transformatie leidde tot een meetbare afname van de gezondheid van het ecosysteem. De studie vond dat het gebied dat een daling in de gezondheid van de fauna ervoer, meer dan zes procent van de biome besloeg. Nog kritieker was dat deze degradatie de opgeslagen koolstof in de bomen direct bedreigde; bijna tien procent van de totale bovengrondse houtige biomassa in de Cerrado bevond zich in gebieden waar het ecosysteem actief aan het verslechteren was. In deze zones was het verlies van habitat niet alleen een tragedie voor de dieren; het signaleerde dat het land kwetsbaar werd om de opgeslagen koolstof weer af te geven aan de atmosfeer.

In scherp contrast hiermee vertelde de Sertão Veredas-Peruaçu Mosaic een ander verhaal. Ondanks dat het werd omringd door dezelfde regionale druk en landbouwfronten, bleek dit beheerde landschap veel veerkrachtiger. De snelheid waarmee natuurlijke vegetatie werd omgezet in landbouw binnen de mozaïek was minder dan de helft van de snelheid die in de rest van de Cerrado werd gezien. Gevolglikelijk was de achteruitgang in de gezondheid van de fauna veel meer beperkt, en beïnvloedde het slechts ongeveer twee procent van het territorium van de mozaïek. Nog bemoedigender was het lot van de koolstofvoorraden: de mozaïek slaagde erin om bijna achttachtig procent van zijn houtige biomassa in gebieden te houden die ecologisch stabiel bleven. Dit suggereert dat de geïntegreerde beheerbenadering die in de mozaïek wordt gebruikt, waarbij natuurreservaten, inheems territorium en duurzame landbouw samenkomen, fungeert als een krachtig schild tegen de krachten van degradatie die door de rest van de biome trekken.

De studie onderzocht ook de richting van verandering in de loop van de tijd om te zien of de natuur herstelde of bleef achteruitgaan. In de bredere Cerrado was de trend overwegend negatief. De gemiddelde gezondheidsscore van het landschap daalde aanzienlijk, en de hoeveelheid land die tot zijn meest gedegradeerde staat was teruggebracht, was bijna verdubbeld. Hoewel sommige gebieden tekenen van herstel vertoonden, overtrof het verlies van habitat de winsten ruimschoots. De mozaïek vertoonde een vergelijkbare, zij het minder ernstige, neerwaartse trend, met een eigen lichte daling van de gemiddelde gezondheidsscore. De mozaïek vertoonde echter een grotere capaciteit voor regeneratie vergeleken met de rest van de biome, met een groter deel van het land dat positieve tekenen van ecologisch herstel liet zien. Dit geeft aan dat hoewel de mozaïek niet immuun is voor de druk van de buitenwereld, de beheersstrategieën erin slagen de schade te vertragen en enig natuurlijk herstel mogelijk te maken.

Deze bevindingen dagen het idee uit dat natuurbehoud en landbouw elkaar niet mogen uitsluiten. Het onderzoek toont aan dat het verlies van biodiversiteit en de vrijgave van koolstof geen gescheiden problemen zijn, maar diep met elkaar verbonden zijn. Wanneer de variëteit aan leven in een ecosysteem afneemt, wordt het systeem minder stabiel en minder in staat om zijn koolstof vast te houden. De Cerrado is een treffend voorbeeld van deze link; naarmate het landschap wordt vereenvoudigd tot uitgestrekte velden van gewassen of weidegrond, ontrafelt het complexe web van leven dat de bodem en bomen ondersteunt, waardoor de opgeslagen koolstof eerder de kans krijgt te ontsnappen. Het succes van de mozaïek suggereert dat de oplossing ligt in bestuur dat het landschap als een geheel behandelt. Door te coördineren hoe verschillende delen van het land worden gebruikt, van strikte natuurreservaten tot werkende boerderijen, is het mogelijk om de structurele integriteit van het ecosysteem te behouden. Deze benadering houdt de koolstof veilig in de bomen en de bodem, terwijl het menselijk gebruik van het land nog steeds mogelijk blijft.

Uiteindelijk betoogt het artikel dat het beschermen van de Cerrado meer vereist dan alleen het aanwijzen van geïsoleerde stukken bos. Het vereist een strategie op landschapsniveau die bescherming integreert met duurzame productie. De Sertão Veredas-Peruaçu Mosaic dient als een werkend model voor deze aanpak, en laat zien dat het met het juiste beheer mogelijk is om het overgrote deel van de koolstofvoorraden van een regio veilig te houden, terwijl het verlies van wilde dieren wordt beperkt. De studie concludeert dat om wereldwijde klimaat- en biodiversiteitsdoelen te halen, beleid verder moet gaan dan eenvoudige bescherming en deze multifunctionele landschappen moet omarmen. De gegevens suggereren dat zonder dergelijke geïntegreerde inspanningen, de voortdurende expansie van de landbouw onvermijdelijk de ecologische fundamenten van de Cerrado zal uithollen, waardoor de koolstof vrijkomt en de unieke soorten verstommen. De mozaïek bewijst dat een ander pad mogelijk is, een pad waar het land zowel mensen als natuur kan ondersteunen zonder het klimaat evenwicht op te offeren waarop zij afhankelijk zijn.