• Energy Research

São Tomé (Gulf of Guinea, Central Africa) is a 854 km2 tropical island that had a pivotal role in early European colonial expansion through the Atlantic between the 15th and 16th centuries. Historical sources suggest that native vegetation has been heavily impacted since human arrival (1470 CE) due to monoculture economies and the introduction of mammals and plants, some of which now have established wild populations. The Afromontane forest of São Tomé, located above 800 m.a.sl., is particularly rich in endemic plant species and has remained relatively unaffected by direct human impacts. Here, we explore how environmental change influenced this forest through the study of a sedimentary sequence from the volcanic crater of Lagoa Amélia (1340 m a.s.l.), a palustrine system located at the boundary between submontane (800-1400 m a.s.l.) and mist forest (above 1400 m a.s.l.). We used fossil pollen, non-pollen palynomorphs, sedimentology and charcoal to determine forest dynamics from the Late Pleistocene to the present. From 14,000 to 12,500 cal yr BP the forest was dominated by taxa from higher altitudes, adapted to cooler and drier climates (e.g. Afrocarpus mannii trees and Psychotria nubicola). After 12,500 cal yr BP, a potential uphill migration was identified by an increase in taxa like the trees Symphonia globulifera and Craterispermum cerinanthum. From 11,200 cal yr BP through the rest of the Holocene taxa from lower altitudes became dominant (e.g. Prunus africana, Polyscias, and Sabicea), except at c. 8500 cal yr BP when rapid cooling led to forest opening. Charcoal showed that fires were frequent during the Late Pleistocene (14,000 to 11,200 cal yr BP), becoming rare during the Holocene until anthropogenic fires started at c. 220 cal yr BP. Other recent anthropogenic impacts detected in Lagoa Amélia included the appearance of pollen of introduced plant species (e.g., Cestrum), and the increase in pollen of economically important species (Elaeis guineensis, Zea mays) and in fungal spores related to introduced herbivores. Our results reveal that climate changed the altitudinal distribution of the Afromontane forest in São Tomé during the Late Pleistocene, as observed on the African continent, and that this ecosystem was also strongly impacted by human arrival, through fire, farming, and introduced species.

:Les zones humides côtières, telles que les marais salants et les mangroves, qui bordent les eaux de transition fournissent d'importants services écosystémiques qui soutiennent le développement humain. Les zones humides côtières sont des systèmes socio-écologiques complexes qui se produisent à toutes les latitudes, des régions polaires aux tropiques. Cet aperçu couvre les zones humides des cinq continents. Les zones humides sont de taille variable, la taille du bassin versant, la population humaine et le développement humain. Les secteurs et activités économiques dans et autour des zones humides côtières et de leurs bassins versants exercent de multiples pressions qui affectent l'état des zones humides et la fourniture de services écosystémiques précieux. Toutes les zones humides côtières ont été touchées d'une certaine manière, quel que soit l'état de conservation. Les principaux secteurs économiques ont été identifiés comme l'agriculture, l'élevage, y compris l'aquaculture, la pêche, le tourisme, l'urbanisation, le transport maritime, le développement industriel et l'exploitation minière. Les activités humaines spécifiques comprennent la remise en état des terres, le barrage, le drainage et l'extraction de l'eau, la construction d'étangs pour l'aquaculture et l'extraction du sel, la construction de ports et de marinas, le dragage, le rejet d'effluents des zones urbaines et industrielles et l'exploitation forestière, dans le cas des mangroves. Les principales pressions étaient la perte d'habitat des zones humides, les changements de connectivité affectant l'hydrologie et la sédimentologie, ainsi que la contamination et la pollution. Ces pressions entraînent des changements dans l'état de l'environnement, tels que l'érosion, l'affaissement et l'hypoxie, qui menacent la durabilité des zones humides. Il y a aussi des changements dans l'état de l'écologie, tels que la perte de plantes de marais salants et d'herbiers marins, et de mangroves, dans les zones humides tropicales. Ces changements dans la structure et la fonction des écosystèmes des zones humides affectent la fourniture d'importants services écosystémiques qui sont souvent sous-estimés. La perte de services écosystémiques a un impact sur le bien-être humain ainsi que sur la régulation du changement climatique par les zones humides côtières. Ces impacts sont susceptibles d'être encore aggravés par le changement climatique. : los humedales costeros, como las marismas y los manglares, que bordean las aguas de transición brindan importantes servicios ecosistémicos que apoyan el desarrollo humano. Los humedales costeros son sistemas socioecológicos complejos que se producen en todas las latitudes, desde las regiones polares hasta los trópicos. Esta visión general abarca los humedales de los cinco continentes. Los humedales son de tamaño variable, tamaño de la cuenca, población humana y desarrollo humano. Los sectores económicos y las actividades en y alrededor de los humedales costeros y sus cuencas ejercen múltiples presiones que afectan el estado de los humedales y la prestación de valiosos servicios ecosistémicos. Se descubrió que todos los humedales costeros se veían afectados de alguna manera, independientemente del estado de conservación. Se identificaron los principales sectores económicos como la agricultura, la cría de animales, incluida la acuicultura, la pesca, el turismo, la urbanización, el transporte marítimo, el desarrollo industrial y la minería. Las actividades humanas específicas incluyen la recuperación de tierras, la represa, el drenaje y la extracción de agua, la construcción de estanques para la acuicultura y la extracción de sal, la construcción de puertos y marinas, el dragado, la descarga de efluentes de áreas urbanas e industriales y la tala, en el caso de los manglares. Las principales presiones fueron la pérdida del hábitat de los humedales, los cambios en la conectividad que afectan la hidrología y la sedimentología, así como la contaminación y la polución. Estas presiones conducen a cambios en el estado ambiental, como la erosión, el hundimiento y la hipoxia que amenazan la sostenibilidad de los humedales. También hay cambios en el estado de la ecología, como la pérdida de plantas de marismas y pastos marinos, y árboles de manglar, en los humedales tropicales. Estos cambios en la estructura y función de los ecosistemas de humedales afectan la prestación de importantes servicios ecosistémicos que a menudo se subestiman. La pérdida de servicios ecosistémicos afecta el bienestar humano, así como la regulación del cambio climático por parte de los humedales costeros. Es probable que estos impactos se vean agravados por el cambio climático. :Coastal wetlands, such as saltmarshes and mangroves, that fringe transitional waters deliver important ecosystem services that support human development. Coastal wetlands are complex social-ecological systems that occur at all latitudes, from polar regions to the tropics. This overview covers wetlands in five continents. The wetlands are of varying size, catchment size, human population and human development. Economic sectors and activities in and around the coastal wetlands and their catchments exert multiple pressures that affect the state of the wetlands and the delivery of valuable ecosystem services. All the coastal wetlands were found to be affected in some ways, irrespective of the conservation status. The main economic sectors were identified as agriculture, animal rearing including aquaculture, fisheries, tourism, urbanisation, shipping, industrial development and mining. Specific human activities include land reclamation, damming, draining and water extraction, construction of ponds for aquaculture and salt extraction, construction of ports and marinas, dredging, discharge of effluents from urban and industrial areas and logging, in the case of mangroves. The main pressures were loss of wetland habitat, changes in connectivity affecting hydrology and sedimentology, as well as contamination and pollution. These pressures lead to changes in environmental state, such as erosion, subsidence and hypoxia that threaten the sustainabilty of the wetlands. There are also changes in the state of the ecology, such as loss of saltmarsh plants and seagrasses, and mangrove trees, in tropical wetlands. These changes in the structure and function of the wetland ecosystems affect the delivery of important ecosystem services that are often underestimated. The loss of ecosystem services impacts human welfare as well as the regulation of climate change by coastal wetlands. These impacts are likely to be further aggravated by climate change.. : توفر الأراضي الرطبة الساحلية، مثل المستنقعات المالحة وأشجار المانغروف، التي تقع على هامش المياه الانتقالية، خدمات بيئية مهمة تدعم التنمية البشرية. الأراضي الرطبة الساحلية هي أنظمة اجتماعية إيكولوجية معقدة تحدث في جميع خطوط العرض، من المناطق القطبية إلى المناطق المدارية. تغطي هذه النظرة العامة الأراضي الرطبة في القارات الخمس. تتفاوت مساحة الأراضي الرطبة وحجم مستجمعات المياه والسكان والتنمية البشرية. تمارس القطاعات والأنشطة الاقتصادية في الأراضي الرطبة الساحلية وحولها ومستجمعات المياه فيها ضغوطًا متعددة تؤثر على حالة الأراضي الرطبة وتقديم خدمات النظم الإيكولوجية القيمة. وتبين أن جميع الأراضي الرطبة الساحلية تتأثر ببعض الطرق، بغض النظر عن حالة الحفظ. تم تحديد القطاعات الاقتصادية الرئيسية على أنها الزراعة وتربية الحيوانات بما في ذلك تربية الأحياء المائية ومصايد الأسماك والسياحة والتحضر والشحن والتنمية الصناعية والتعدين. وتشمل الأنشطة البشرية المحددة استصلاح الأراضي، وبناء السدود، وتصريف المياه واستخراجها، وبناء البرك لتربية الأحياء المائية واستخراج الملح، وبناء الموانئ والمراسي، والتجريف، وتصريف النفايات السائلة من المناطق الحضرية والصناعية وقطع الأشجار، في حالة أشجار المانغروف. كانت الضغوط الرئيسية هي فقدان موائل الأراضي الرطبة، والتغيرات في الاتصال التي تؤثر على الهيدرولوجيا وعلم الرواسب، وكذلك التلوث والتلوث. تؤدي هذه الضغوط إلى تغييرات في الحالة البيئية، مثل التآكل والهبوط ونقص الأكسجة التي تهدد استدامة الأراضي الرطبة. هناك أيضًا تغييرات في حالة البيئة، مثل فقدان نباتات المستنقعات المالحة والأعشاب البحرية وأشجار المانغروف، في الأراضي الرطبة الاستوائية. تؤثر هذه التغييرات في بنية ووظيفة النظم الإيكولوجية للأراضي الرطبة على تقديم خدمات النظم الإيكولوجية المهمة التي غالبًا ما يتم التقليل من شأنها. يؤثر فقدان خدمات النظام الإيكولوجي على رفاهية الإنسان وكذلك على تنظيم تغير المناخ في الأراضي الرطبة الساحلية. ومن المرجح أن تتفاقم هذه الآثار بسبب تغير المناخ..

Abstract The natural conservation of coastal lagoons is important not only for their ecological importance, but also because of the valuable ecosystem services they provide for human welfare and wellbeing. Coastal lagoons are shallow semi-enclosed systems that support important habitats such as wetlands, mangroves, salt-marshes and seagrass meadows, as well as a rich biodiversity. Coastal lagoons are also complex social-ecological systems with ecosystem services that provide livelihoods, wellbeing and welfare to humans. This study assessed, quantified and valued the ecosystem services of 32 coastal lagoons. The main findings of the study are: (i) the definitions of ecosystem services are still not generally accepted; (ii) the quantification of ecosystem services is made in many different ways, using different units; (iii) the evaluation in monetary terms of some ecosystem service is problematic, often relying on non-monetary evaluation methods; (iv) when ecosystem services are valued in monetary terms, this may represent very different human benefits; and, (v) different aspects of climate change, including increasing temperature, sea-level rise and changes in rainfall patterns threaten the valuable ecosystem services of coastal lagoons.