Statistische paradox verhult positieve relatie tussen biodiversiteit en koolstofopslag

Natuurbeschermers zijn er al lang naar op zoek: een positief verband tussen biodiversiteit en CO₂-opslag in tropische bossen. Als je namelijk een bos kunt beschermen dat veel CO₂ opgeslagen heeft en ook veel verschillende plantsoorten herbergt, sla je twee vliegen in één klap. Hoewel wetenschappers vermoedden dat het verband bestond, leek dit ongrijpbaar. Tot nu: onderzoekers aan de Universiteit Utrecht lieten zien dat er inderdaad een positieve relatie is tussen biodiversiteit en koolstofopslag, maar dat op grote ruimtelijke schaal dit verband wordt verhuld door een statistische paradox. Hun artikel werd eerder deze maand gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Scientific Reports.

Elke studie naar de relatie tussen soortenrijkdom en koolstofopslag in tropische bossen – en dat zijn er behoorlijk wat – meldde een ander resultaat, vertelt Gijs Steur, onderzoeker bij de Botanische Tuinen Universiteit Utrecht en hoofdauteur van de nieuwe studie. De ene keer vonden wetenschappers een positieve relatie, de andere keer helemaal geen relatie, en soms zelfs een negatieve relatie! Resultaten uit mijn eerdere onderzoek suggereerden al dat je niet zomaar data uit ver uit elkaar liggende bossen op een hoop kunt gooien. Nu weten we ook waarom dat zo gevaarlijk kan zijn.

Biogeografische verschillen

Steur analyseerde samen met een grote groep onderzoekers, onder wie Universiteit Utrecht-collega’s Pita Verweij en René Verburg, de bossen van de Amazone. Door samen te werken met een grote groep onderzoekers konden we een grote dataset maken van bosopnames over heel de Amazone, bestaande uit gegevens van meerdere biogeografische regio’s, legt hij uit. Binnen elke biogeografische regio van de Amazone zagen de onderzoekers een positief verband tussen biodiversiteit – in dit geval het aantal soorten bomen – en de hoeveelheid koolstofopslag.

Wanneer koolstofrijke bossen beschermd worden, kunnen we blijkbaar tegelijkertijd ook een groot deel van de bomenrijkdom beschermen.

Maar wanneer we alle regio’s op een hoop gooiden, konden we paradoxaal genoeg helemaal geen relatie meer vinden. Zo'n fenomeen heet in de statistiek Simpsons Paradox, vernoemd naar de statisticus Simpson. Steur en collega’s vonden dat Simpsons Paradox alleen optrad op de schaal van de Amazone, maar niet binnen de biogeografische regio’s. Wanneer je deelgebieden binnen een biogeografische regio op een hoop gooit zijn de verschillen blijkbaar nog te klein om een paradox te veroorzaken, ontdekte Steur.

Hoop voor natuurbeschermers

Eerdere onderzoekers waren zich waarschijnlijk niet afdoende bewust dat tropische bossen echt veel van elkaar kunnen verschillen op grote schaal, ondanks dat omgevingsvariabelen zoals temperatuur en regenval relatief gelijk zijn, legt Steur uit. Ik vermoed dat de verschillen tussen regio’s voortkomen uit verschillen in soortcompositie – welke boomsoorten er voorkomen en wat voor eigenschappen die hebben. Dit gaan we in ons vervolgonderzoek verder uitzoeken. Ondertussen hebben wij laten zien dat er hoop is voor natuurbeschermers in de Amazone: wanneer koolstofrijke bossen beschermd worden, kunnen we blijkbaar tegelijkertijd ook een groot deel van de bomenrijkdom beschermen.

Publicatie

Steur, G., ter Steege, H., Verburg, R.W. et al. Relationships between species richness and ecosystem services in Amazonian forests strongly influenced by biogeographical strata and forest types. Sci Rep 12, 5960 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-09786-6.

Het promotieonderzoek van Steur werd deels gefinancierd door het NWO-UU Graduate Programme Nature Conservation, Management and Restoration en wordt door Steur voortgezet aan de Botanische Tuinen van de Universiteit Utrecht waar hij naast collectiebeheerder ook onderzoeker is. Vorig jaar publiceerde Steur nog een paper waaruit bleek dat het huidige beschermingsbeleid voor tropische bossen niet alle ecosysteemdiensten goed meeneemt.