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Monitoring plant development after El Niño 1997/98 in northwestern Perú
This study is based on eight years (1997-2004) of vegetation monitoring of permanent test plots in the arid to semiarid coastal plain of northwestern Perú beginning prior to the last "Super"-Niño in 1997/98. Sea surface temperature anomalies control regional precipitation patterns, in some cases with surpluses 9000% above normal. In addition to the well-documented El Niño phenomenon, less observed regional anomalies due to Niño-like monsoon effects and La Niña exist. The main focus of the paper is to present climatic impacts on the region´s flora and to document the medium-term impact of El Niño on terrestrial ecosystems. We also focus on regional vegetation dynamics and consequences for the area's food chain. We compare and contrast changes at a coastal desert site and a dry woodland environment 90 km inland. Initially, both sites react similarly to El Niño: short-lived herbs and grasses sprout quickly. But the ongoing succession and retrogression differs in the desert and the woodland due to differences in precipitation at the two sites as well as differences in disturbance regimes (fire and burrowers) and in the intensity of land use. The development of life form spectra as well as spectra of habitat preferences and origin of species also differ between the two sites. Results are discussed in the context of global climate change and are applied to human land use issues where ruderals and non-indigenous species invade and change species composition. We hypothesize that increased ENSO frequency and intensity create greater phytomass that in turn encourages farmers to graze more cattle which leads to degradation with a shift from dry forest to shrub savanna.
Die vorliegende Arbeit beruht auf einem achtjährigen Monitoring von Daueruntersuchungsflächen in der ariden bis semiariden Küstenebene im Nordwesten Perus, welches 1997 vor dem letzten "Super"-Niño begann. Meeresoberflächentemperatur-Anomalien bestimmen die regionalen Niederschlagsmuster, die während des Ereignisses in wenigen Monaten Abweichungen von bis zu 9000% der langjährigen Jahresmittelwerte erreichten. Neben solchen Extremereignissen treten in der Region bisher kaum beachtete Klimaanomalien auf, welche durch monsunale bzw. El Niño-ähnliche Effekte und La Niña hervorgerufen werden. Im Zentrum der Betrachtungen stehen die mittelfristigen Auswirkungen des El Niño-Phänomens auf terrestrische Ökosysteme, in diesem Fall auf die Vegetationsdynamik und ihre Konsequenzen für lokale Nahrungsketten. Ein küstennaher Wüstenstandort und ein 90 km landeinwärts gelegener Trockenbuschstandort werden verglichen. In der ersten Phase nach El Niño entwickeln sich beide Standorte in ähnlicher Weise: Kurzlebige Kräuter und Gräser bilden schnell eine dichte Vegetationsdecke. Wüste und Savanne unterscheiden sich jedoch deutlich in der fortschreitenden Sukzession bzw. der Retrogression. Hierfür sind neben den klimatischen Gegebenheiten unterschiedliche Störungsregime (Feuer und Bodenwühler) sowie eine verschiedene Landnutzungsintensität verantwortlich. Die Entwicklung der beiden Standorte ist auch im Hinblick auf funktionale Aspekte wie Lebensformen- und Habitatzugehörigkeit sowie Herkunft der Arten unterschiedlich. Die Ergebnisse werden im Kontext eines globalen Klimawandels diskutiert und auf Landnutzungsaspekte angewendet. Der momentane Trend deutet darauf hin, dass durch stärkere oder häufigere ENSO-Ereignisse neben einem Wandel in der Artenzusammensetzung zwar eine Zunahme der Phytomasse, durch gleichzeitige Übernutzung aber auch eine Degradierung der Trockenwälder hin zu Strauch-Savannen erfolgt.
