Voor de beste ervaring schakelt u JavaScript in en gebruikt u een moderne browser!
EN

Vierendertig miljoen jaar geleden zorgde plotselinge klimaatverandering voor grote ecologische veranderingen in Centraal-Azië. In de laaglanden trad verwoestijning op en de biodiversiteit werd blijvend aangetast. Dit zijn de bevindingen van een internationaal onderzoeksteam, geleid door onderzoekers van de Universiteit van Amsterdam, de Universiteit van Stockholm en het CNRS in Frankrijk, die nu zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Science Advances.

De Taklamakan woestijn, 's werelds op één na grootste stuifzandwoestijn, net iets kleiner dan Duitsland. Soortgelijke superdroge woestijnen hebben zich mogelijk in het verleden over Centraal-Azië verspreid als gevolg van grote ecologische veranderingen door snelle klimaatverandering. Fotocredit: Matthias Alberti (via imaggeo.egu.eu).

In de studie is gekeken naar fossiel stuifmeel (het voortplantingsmateriaal van planten) uit Centraal-Azië, gecombineerd met informatie over de geologie, fauna en het klimaat. De onderzoeksgegevens onthulden dat er 34 miljoen jaar geleden een ecologische ramp is gebeurd, doordat snelle veranderingen optraden in het klimaat, waaronder de CO2-concentratie in de atmosfeer. Hierdoor veranderden grote delen van Mongolië, Tibet en het Noordwesten van China in extreem droge woestijnen met weinig begroeiing. Grotere dieren verdwenen en er kwamen kleine zoogdieren zoals knaagdieren voor in de plaats. Op dit moment vindt er wederom verwoestijning plaats in de regio, wat mogelijk duidt op een nieuwe ecologische omslag.

Unieke biodiversiteit

‘Onze onderzoeksresultaten hebben grote gevolgen voor de toekomstige biodiversiteit, landbouw en het menselijk welzijn in Centraal-Azië’, zegt dr. Natasha Barbolini, hoofdauteur en paleoecoloog aan de Universiteit van Amsterdam (nu aan de Universiteit van Stockholm). ‘Het verleden laat ons zien dat de unieke biologische diversiteit in Centraal-Azië niet in staat zal zijn om te herstellen als de woestijnvorming doorgaat’.

De studie volgt de modelvoorspellingen van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) en recente klimaatdata die aantonen dat het binnenland van Azië hard op weg is om één van de heetste en droogste plekken op aarde te worden. Klimaatverandering, zoals die 34 miljoen jaar geleden plaatsvond, kan opnieuw leiden tot onomkeerbare verandering van ecosystemen en verlies van biodiversiteit.

Scanning Elektronenmicroscoop (SEM) beelden van fossiel stuifmeel, aan de hand waarvan de ecosystemen van Centraal-Azië zijn gereconstrueerd. Van links naar rechts: Nitraria sp., Nitraria sp., en Ephedra sp.. Schaalbalk 5 µm. Credits: Fang Han & Carina Hoorn.

Historische klimaatverandering en bergvorming

‘Door 43 miljoen jaar aan informatie over de evolutie van het gebied samen te voegen, hebben we de ontwikkeling van deze ecosystemen op een geheel nieuwe manier kunnen begrijpen,’ zegt dr. Carina Hoorn, coauteur en universitair hoofddocent en coördinator paleoecologisch onderzoek in Tibet aan het UvA Instituut voor Biodiversiteit en Ecosysteem Dynamica (UvA-IBED).‘We zien dat sommige planten die ooit de regio domineerden, nu relatief zeldzaam zijn. Dit toont aan dat populaties permanent kunnen veranderen door snelle klimaatverandering, zelfs als soorten niet op grote schaal uitsterven.’

Uit de studie blijkt dat de biodiversiteit in Centraal-Azië niet alleen beïnvloed is door historische klimaatveranderingen, maar ook door de vorming van bergen en het Tibetaanse plateau. ‘Centraal-Azië was ooit bedekt met een uitgestrekte, ondiepe zee, maar is nu één van de droogste plekken op aarde geworden door de botsing van India met Azië en de vorming van het Himalaya-gebergte,’ vertelt Guillaume Dupont-Nivet, werkzaam bij het onderzoeksinstituut CNRS (Frankrijk) dat verantwoordelijk was voor de uitvoer van het project, gefinancierd door de European Research Council.  

Vandaag de dag herbergt Centraal-Azië enkele van de oudste woestijnen, evenals de hoogste bergen die buiten de Himalaya te vinden zijn. Deze geologische en klimatologische diversiteit zorgt voor een verbazingwekkend aantal soorten in de regio. Niet alleen deze soorten worden nu bedreigd door de huidige klimaatverandering, maar ook bijna een half miljard mensen die het steeds moeilijker hebben om in hun levensonderhoud te voorzien; gewassen worden geteisterd door droogte en de woestijnen rukken op in de steppes, die juist hard nodig zijn om het vee te laten grazen.

Weidesteppen in het Qilian-gebergte in het noorden van China, omgeven door alpine steppe en toendra habitats. Fotocredit: Xiaoming Wang (verspreid via imaggeo.egu.eu).

Verloren aan de woestijn

‘Deze moderne, door kruidachtige planten gedomineerde steppes kwamen pas tevoorschijn toen het klimaat natter werd, ongeveer 15 miljoen jaar geleden. Daarvoor was het gewoon te droog,’ legt coauteur Amber Woutersen uit, werkzaam als onderzoeksmedewerker bij UvA-IBED. 'Onze resultaten laten zien dat als het woestijnvormingsproces eenmaal begint, het zich snel kan verspreiden en miljoenen jaren kan aanhouden. Dit komt omdat normaal gesproken de aanwezigheid van vegetatie voorkomt dat erosie plaats vindt, waardoor voedingsstoffen en water zich in de toplaag van de bodem concentreren. Als die vegetatie verloren gaat, komt dat niet snel weer terug.’

In het onderzoeksartikel in Science Advances, gepubliceerd in het Jaar van de Plantengezondheid, waarschuwen de onderzoekers dat de Aziatische steppes met ongekende snelheid verloren dreigen te gaan door verwoestijning en aanpassing voor menselijk gebruik. Deze trend moet worden gekeerd om één van de meest bedreigde terrestrische ecosystemen op aarde te behouden.

Publicatiegegevens

Natasha Barbolini, Amber Woutersen, Guillaume Dupont-Nivet, Daniele Silvestro, Delphine Tardif, Pauline Coster, Niels Meijer, Cun Chang, Hong-Xiang Zhang, Alexis Licht, Catarina Rydin, Andreas Koutsodendris, Fang Han, Alexander Rohrmann, Xiang-Jun Liu, Yang Zhang, Yannick Donnadieu, Frédéric Fluteau, Jean-Baptiste Ladant, Guillaume Le Hir and Carina Hoorn: ‘Cenozoic evolution of the steppe-desert biome in Central Asia,’ in Science Advances (2020). DOI: 10.1126/sciadv.abb8227

Contactpersoon

mw. dr. M.C. (Carina) Hoorn

Universitair Hoofddocent Geologie / Paleoecologie