Nel mondo della paleoecologia, si sa poco della documentazione storica degli ecosistemi negli altopiani dell'Africa occidentale, soprattutto per quanto riguarda i cicli glaciali in un clima mutevole e i loro effetti sulla diversità delle specie. È stato a lungo oggetto di dibattito se la stabilità o l'instabilità delle foreste tropicali sia responsabile degli alti livelli di ricchezza di specie che vi si trovano.

Una teoria sostiene che "refugia" stabili e ricchi di specie "o enclavi, della foresta tropicale è sopravvissuto a periodi di instabilità climatica all'interno di aree più vaste del paesaggio dominato da praterie. I dati sui pollini a sostegno di questa teoria sono tuttavia ambigui, in quanto provengono principalmente da carotaggi marini che rappresentano una vasta regione di zone di vegetazione e non si risolvono bene a livello locale. I record continentali e i dati genetici sono similmente inconcludenti per quanto riguarda la stabilità o l'instabilità di questo ecosistema.

montagne equatoriali, d'altra parte, si ritiene che sia stato un habitat umido stabile durante molti episodi glaciali, fungendo da "rifugio glaciale" per sostenere le foreste montane riccamente biodiverse fino ai giorni nostri. Una teoria alternativa sostiene che queste foreste si siano stabilizzate solo di recente e siano diventate refugia durante l'epoca dell'Olocene a partire da circa 20 ka (20, 000 anni fa).

Per comprendere meglio la storia ecologica delle foreste afromontane, un team internazionale di ricercatori ha esaminato i dati sui pollini di due carotaggi recuperati dal lago Bambili, un sistema di due bacini vulcanici di alta quota in Camerun. Lago Bambili, a 2273 metri (~ 7500 piedi) sul livello del mare, si trova all'interno di una fascia forestale afromontana delimitata ai suoi limiti superiori da una prateria afroalpina, e ai suoi limiti inferiori da foreste e savane submontane, che a loro volta costituiscono il passaggio alle foreste pluviali tropicali.

Il primo campione di base, B1, recuperato dal bacino superiore del Lago Bambili, fornito una sequenza pollinica continua risalente all'inizio dell'Olocene. Il secondo nucleo, B2, che mancava di orizzonti tephra - strati di cenere vulcanica - per confermare più accuratamente la sua cronologia al radiocarbonio, è stato correlato con i record marini adiacenti recuperati al largo del Camerun. Questa sequenza centrale ha fornito un record di polline continuo che risale a 88,9 ka all'ultimo periodo interglaciale, e in particolare ha fornito un quadro di tre distinte fasi forestali separate da fasi in cui le praterie predominavano durante i periodi glaciali.

I ricercatori caratterizzano la contrazione e l'espansione delle foreste afromontane tra gli sfondi di temperatura degli stadi di isotopi marini (MIS). Ognuna delle tre fasi forestali era abbastanza distinta in termini di composizione del bioma. La prima fase, durante MIS 5, da 82,6 ka a 72 ka fa, è caratterizzato da foresta montana di livello inferiore e foresta afromontana di livello superiore. La seconda fase di sviluppo forestale, una fase più moderata durante MIS 3, da 53 a 38 ka, comprendeva anche la foresta montana di livello inferiore e la foresta afromontana di livello superiore, ma con proporzioni inferiori di taxa legnosi e un range altitudinale più ristretto. La terza fase, verificatosi da 10 a 3,3 ka fa, conteneva foreste montane di livello inferiore e foresta tropicale stagionale.

Per quanto riguarda gli intervalli glaciali, i ricercatori notano che le praterie afro-alpine hanno dominato per un breve periodo a MIS 5 (~ 82 ka fa), e per un lungo periodo tra MIS 4 e MIS 2 da 72 a 15,5 ka fa. Hanno trovato steppe di pianura e biomi del deserto che predominano durante i massimi glaciali, con un effetto pronunciato a MIS 2 con "la quasi assenza di elementi forestali". I dati al MIS 2 hanno rappresentato l'episodio più secco all'interno del record di 90 ka core.

A differenza del caso dell'Africa orientale, non vi è alcuna documentazione che indichi la presenza di vere formazioni glaciali negli altopiani equatoriali dell'Africa occidentale. Nell'Africa orientale, i ghiacciai spingevano più in basso il limite superiore degli alberi. I dati sui pollini suggeriscono che gli alberi afromontani negli altopiani erano in effetti più ampiamente distribuiti a quote più basse di quanto non lo siano oggi. A titolo di esempio di ciò, citano l'albero afromontano Olea capensis , che è stata in grado di migrare con successo a quote più basse durante l'ultimo massimo glaciale per poi tornare a quote più elevate durante i periodi più caldi. Il record di una specie non può essere considerato esemplare del bioma afromontano nel suo insieme, però.

Per comprendere le dinamiche del bosco afromontano in relazione all'espansione/contrazione e alla migrazione nel tempo, i ricercatori hanno cercato di definire i suoi limiti superiore e inferiore. Il limite superiore è quindi definito come la proporzione di praterie afroalpine rispetto alle foreste afromontane, mentre il limite inferiore è definito come il rapporto tra la foresta montana di livello inferiore e la foresta tropicale stagionale.

interessante, le apparentemente stabili foreste afromontane si sono rivelate tutt'altro. Come affermano Anne-Marie Lezine e i suoi colleghi ricercatori "Il risultato più notevole del nostro studio è l'instabilità ecologica delle fasce forestali afromontane rispetto alla relativa stabilità della foresta tropicale stagionale di pianura negli ultimi 90 ka". La foresta afromontana al suo limite superiore si è rivelata la più vulnerabile al cambiamento climatico, mentre il suo limite inferiore era definito da foreste equatoriali relativamente stabili. Questi risultati mettono in dubbio l'opinione diffusa che tali foreste tropicali di pianura fossero effettivamente instabili e in continuo mutamento, e sopravvisse solo in mezzo a sacche di rifugi.

A differenza delle foreste afromontane dell'Africa orientale, dove si pensa che la stabilità ecologica a lungo termine negli ultimi 40 ka abbia contribuito al suo attualmente elevato livello di biodiversità, i livelli di diversità della vegetazione negli altopiani del Camerun si sono dimostrati molto variabili nel tempo, un'osservazione in linea con l'instabilità delle foreste afromontane qui mostrate. Mentre i livelli minimi di diversità hanno tracciato la posizione più bassa del limite superiore del bosco afromontano tra 35 e 26 ka, livelli di ricchezza pollinica superiori a quelli attuali si sono verificati durante le fasi di espansione forestale.

"L'aumento delle stime sulla diversità è iniziato molto prima dell'LGM [Ultimo massimo glaciale] e ha subito un'accelerazione da 20 ka fa in poi. La massima diversità è stata poi raggiunta durante l'evento secco Younger Dryas (~ 12,9-11,7 ka fa) (25), durante una fase di grave disturbo ecologico e non durante la successiva fase iniziale dell'Olocene di stabilità della foresta tra 10 e 9 ka fa."

Tutto ciò ha portato gli autori dello studio a concludere "che le foreste afromontane del Camerun non sono né 'glaciali' né 'contemporanei' refugia. I climi glaciali non hanno portato alla scomparsa delle foreste ma hanno avuto un impatto importante sul limite superiore che è cambiata drasticamente, rivelando la sensibilità dei biomi montani superiori ai cambiamenti climatici".

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