Sheil D.

RJEE Vol. 5 (3). 2020 | DOI: 10.21685/2500-0578-2020-3-4
Аннотация | PDF (Eng) | Дополнительные файлы

Дата поступления 06.01.20 | Дата опубликования 26.09.2020

 

DANGEROUS GIANTS? – LARGE HERBIVORES, FOREST FEEDBACKS AND CLIMATE TIPPING POINTS

 

D. Sheil
Norwegian University of Life Sciences (NMBU), Ås, Norway
E-mail: douglas.sheil@nmbu.no

 

Abstract. Could large herbivores (“megaherbivores”) modify tree-cover sufficiently to disrupt the hydrological cycle? The implications of such interactions are profound: potentially switching climates from wet to arid. Was such instability important in the past? Here, inspired by the suggestions of Gorshkov and Makarieva [1], I review the influence of megaherbivores on forests and examine what we can learn from the largest modern example, the Bush elephant (Loxodonta africana Blumenbach). These animals can certainly reduce tree and forest cover, but some tree species appear able to repel, resist or even tolerate them. Furthermore, elephant populations are vulnerable to dehydration, starvation, disease, and predation, and are thus not immune to environmental change and feedbacks. I look at the dynamics of tropical tree cover, and the balance with tropical savannas. I find evidence that megaherbivores can influence tree cover over extensive regions and might, in suitable circumstances, help tip the climate from wet to dry if such a tipping point was close. But the overall story remains complex and human influences obscure our view of key processes. While there are good reasons to believe that megaherbivores could be influential, we neither know nor fully understand the processes that led to past expansion and maintenance of savanna and other fire-maintained biomes. The role of fire and flammable biomes, and the factors – including animals – that may influence them, require more attention. Fire has an appetite considerably larger than that of any megaherbivore.

 

Key words: disturbance-ecology, elephants, fire, forest-dynamics, Loxodonta, megafauna, savanna, tipping points.

 

Acknowledgements. I am honoured to offer this commentary and hope I have done these ideas justice. If only we could discuss them with Victor Gorshkov, I am sure we would go further. His imaginative insights, analyses and humour will be missed. I thank Anastasia Makarieva for inviting this commentary and Alexei Aleinikov for editorial guidance. Badru Mugerwa kindly provided the images for figure one. I also thank Anastasia Makarieva, Stein Moe, Richard Bischof, Miriam van Heist, Ryan Burner, Yennie Katarina Bredin, Joseph Hawes, Larisa Khanina and an anonymous reviewer for helpful feedback, including important clarifications and suggestions, on earlier drafts.

 

For citation: Sheil D. Dangerous giants? – Large herbivores, forest feedbacks and climate tipping points. Russian Journal of Ecosystem Ecology. 2020;5(3). Available from: https://doi.org/10.21685/2500-0578-2020-3-4

 

УДК 573*57.07*581*591.5

 

ОПАСНЫЕ ГИГАНТЫ? – КРУПНЫЕ РАСТИТЕЛЬНОЯДНЫЕ ЖИВОТНЫЕ, РЕАКЦИЯ ЛЕСА И КРИТИЧЕСКИЕ КЛИМАТИЧЕСКИЕ СОСТОЯНИЯ

 

Д. Шейл
Норвежский университет естественных наук (NMBU), г. Ос, Норвегия
Email: douglas.sheil@nmbu.no

 

Аннотация. Могли бы крупные растительноядные животные (“megaherbivores”) модифицировать древесный покров до такой степени, чтобы разрушить круговорот воды? Последствия таких действий значительны, вплоть до изменения климата от влажного к засушливому. Играла ли эта неустойчивость существенную роль в прошлом? В этой статье, принимая во внимание предположения работы Горшкова и Макарьевой [1], приводится обзор воздействия крупнейших растительноядных животных на лес с более подробным рассмотрением на примере наиболее крупного из существующих растительноядных – саванного слона (Loxodonta africana Blumenbach). Эти животные, несомненно, могут существенно уменьшать древесный и лесной покров, но некоторые виды деревьев, как представляется, способны противостоять слонам, выдерживать их воздействие или даже сосуществовать с ними. Более того, сами слоны подвержены воздействию хищников, обезвоживанию, голоду и болезням, а потому не защищены от изменений окружающей среды. Рассматривается динамика тропического лесного покрова и его баланс с тропическими саваннами. Представлены данные о том, что крупнейшие растительноядные животные действительно могут свести лесной покров на нет на значительных площадях и могли в соответствующих условиях подтолкнуть климат к переходу из влажного в сухое состояние, если такая критическая точка была достаточно близка. Но в целом проблема остаётся сложной, и воздействие человека препятствует ясному пониманию ключевых процессов. Хотя есть достаточные основания считать, что крупнейшие растительноядные могли оказывать на экосистемы большое влияние, мы не знаем и полностью не понимаем те процессы, которые в прошлом привели к распространению и поддержанию саванны и других биомов, зависящих от пожаров. Роль пожаров и подверженных горению биомов, а также факторов (включая и животных), которые на них влияют, заслуживает большего внимания. “Аппетит” у пожара существенно превосходит таковой у любого из крупнейших растительноядных животных.

 

Ключевые слова: экология возмущений, слоны, пожар, лесная динамика, Loxodonta, мегафауна, саванна, критические точки.

 

Благодарности. Для меня большая честь выступить с этим комментарием, и я надеюсь, что я воздал должное этим идеям. Если бы мы только могли обсудить их с Виктором Горшковым, я уверен, что мы продвинулись бы дальше. Его творческих идей, анализа и юмора будет не хватать. Я благодарю Анастасию Макарьеву за приглашение к этому комментарию и Алексея Алейникова за редакционные рекомендации. Бадру Мугерва любезно предоставил изображения для первого рисунка. Я также благодарю Анастасию Макарьеву, Штайн Мо, Ричарда Бишофа, Мириам ван Хейст, Райана Бёрнера, Йенни Катарину Бредин, Джозефа Хауза, Ларису Ханину и анонимного рецензента за полезные отзывы, включая важные пояснения и предложения, к более ранним версиям статьи.