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Review
. 2025 Feb;39(1):e14414.
doi: 10.1111/cobi.14414. Epub 2024 Oct 28.

Defaunation impacts on the carbon balance of tropical forests

Jedediah F Brodie  1   2 , Carolina Bello  3 , Carine Emer  4 , Mauro Galetti  5   6 , Matthew S Luskin  7   8 , Anand Osuri  9 , Carlos A Peres  10 , Annina Stoll  3 , Nacho Villar  11 , Ana-Benítez López  12
Affiliations
Review

Defaunation impacts on the carbon balance of tropical forests

Jedediah F Brodie et al. Conserv Biol. 2025 Feb.

Abstract
in English, Spanish

The urgent need to mitigate and adapt to climate change necessitates a comprehensive understanding of carbon cycling dynamics. Traditionally, global carbon cycle models have focused on vegetation, but recent research suggests that animals can play a significant role in carbon dynamics under some circumstances, potentially enhancing the effectiveness of nature-based solutions to mitigate climate change. However, links between animals, plants, and carbon remain unclear. We explored the complex interactions between defaunation and ecosystem carbon in Earth's most biodiverse and carbon-rich biome, tropical rainforests. Defaunation can change patterns of seed dispersal, granivory, and herbivory in ways that alter tree species composition and, therefore, forest carbon above- and belowground. Most studies we reviewed show that defaunation reduces carbon storage 0-26% in the Neo- and Afrotropics, primarily via population declines in large-seeded, animal-dispersed trees. However, Asian forests are not predicted to experience changes because their high-carbon trees are wind dispersed. Extrapolating these local effects to entire ecosystems implies losses of ∼1.6 Pg CO2 equivalent across the Brazilian Atlantic Forest and 4-9.2 Pg across the Amazon over 100 years and of ∼14.7-26.3 Pg across the Congo basin over 250 years. In addition to being hard to quantify with precision, the effects of defaunation on ecosystem carbon are highly context dependent; outcomes varied based on the balance between antagonist and mutualist species interactions, abiotic conditions, human pressure, and numerous other factors. A combination of experiments, large-scale comparative studies, and mechanistic models could help disentangle the effects of defaunation from other anthropogenic forces in the face of the incredible complexity of tropical forest systems. Overall, our synthesis emphasizes the importance of-and inconsistent results when-integrating animal dynamics into carbon cycle models, which is crucial for developing climate change mitigation strategies and effective policies.

Impactos de la defaunación sobre el balance de carbono en los bosques tropicales La urgencia por mitigar y adaptarse al cambio climático requiere que se entiendan las dinámicas del ciclo del carbono. Es común que los modelos del ciclo del carbono se enfoquen en la vegetación, pero estudios recientes sugieren que los animales pueden tener un papel significativo en las dinámicas del carbono bajo ciertas circunstancias, lo que tiene el potencial para mejorar la efectividad de las soluciones basadas en la naturaleza para mitigar el cambio climático. Sin embargo, todavía no está clara la relación entre los animales, las plantas y el carbono. Exploramos las interacciones complejas entre la defaunación y el carbono ambiental en el bioma más biodiverso y más rico en carbono de la Tierra: los bosques tropicales. La defaunación puede cambiar los patrones de dispersión de semillas, granivoría y herbivoría de manera que alteran la composición de especies de árboles y, por lo tanto, el carbono boscoso encima y debajo de la tierra. La mayoría de los estudios que revisamos muestran que la defaunación reduce el almacenamiento de carbono 0‐26% en las zonas neotropical y afrotropical, principalmente por medio de las declinaciones poblacionales de los árboles con semillas grandes dispersadas por animales. Sin embargo, no hay pronósticos de que los bosques asiáticos sufran cambios porque sus árboles de carbono alto tienen dispersión por viento. Si extrapolamos estos efectos locales a ecosistemas completos, hay una pérdida explícita equivalente de ∼1.6 Pg CO2 en el Bosque Atlántico Brasileño y de 4 ‐ 9.2 Pg en la Amazonia a lo largo de cien años; la pérdida es de ∼14.7 ‐ 26.3 Pg en la cuenca del Congo a lo largo de 250 años. Además de que son difíciles de cuantificar con precisión, los efectos de la defaunación sobre el carbono ambiental dependen en gran parte del contexto; los resultados variaron con base en el balance entra las interacciones de las especies mutualistas y antagonistas, las condiciones abióticas, la presión antropogénica y muchos factores más. Una combinación de experimentos, estudios comparativos a gran escala y modelos mecánicos podrían ayudar a comprender los efectos de la defaunación causada por otras fuerzas antropogénicas de frente a la increíble complejidad de los sistemas de bosques tropicales. En general, nuestra síntesis resalta la importancia de – y los resultados inconstantes cuando – la integración de las dinámicas animales en los modelos del ciclo del carbono, lo cual es importante para desarrollar estrategias de mitigación del cambio climático y políticas efectivas.

Keywords: adaptación; adaptation; animación del ciclo del carbono; animating the carbon cycle; biomasa; biomass; caza; climate change mitigation; exploitation; explotación; hunting; mitigación del cambio climático; sustainability; sustentabilidad; zoogeochemistry; zoogeoquímica.

PubMed Disclaimer

References

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