Je leest:

Ecologische waarde van biodiversiteit

Ecologische waarde van biodiversiteit

Auteurs: en | 4 december 2012

Diverse onderzoekers vragen zich af hoeveel biodiversiteit in een ecosysteem nodig is om bepaalde functies uit te kunnen voeren. Bijvoorbeeld recreatie, het creëren van voldoende genetische variatie, het produceren van voedsel en drinkwater, het beschermen tegen overstroming en erosie en het robuust reageren op veranderingen in de omgeving. Als blijkt dat die functies ook met minder soorten goed verlopen, is het dan erg als de biodiversiteit afneemt?

Deze visie staat haaks op het traditionele en nog steeds algemeen geaccepteerde standpunt, vooral onder natuurbeschermers, dat elke aantasting van de biodiversiteit onacceptabel is. Die houding is vooral gebaseerd op het principiële uitgangspunt dat het niet aan ons mensen is te bepalen welke andere soorten wel of niet mogen blijven leven. Ook weten we lang niet van alle soorten wat hun betekenis en nut zijn of zouden kunnen zijn, zoals we in dit cahier al hebben gezien. Dat laatste punt komt terug in de discussie over redundantie in ecosystemen: de redenering dat diverse soorten eenzelfde functie uitoefenen, waardoor ze voor de instandhouding van die functie lang niet allemaal nodig zijn, en dat sommige soorten dus overbodig zijn.

In de ecologie circuleren verschillende theorieën over de relatie tussen soortenrijkdom en functies. Meestal denkt men bij functie aan productie, zoals de hoeveelheid biomassa per jaar. Als er functionele redundantie in een ecosysteem is, zal de productie naarmate het aantal soorten stijgt toenemen tot een maximum. Neemt het aantal soorten verder toe, dan stijgt de productie van het ecosysteem niet verder. Tegenover deze hypothese staat de ‘klinknagel-hypothese’. Die stelt dat elke soort een unieke rol vervult en een bijdrage aan de functie levert, zoals de klinknagels in een vliegtuig doen. Dus kan elke soort die verdwijnt de productiviteit in gevaar brengen, zoals het verlies van een kritisch aantal klinknagels kan leiden tot het neerstorten van een vliegtuig.

Is er een minimum aantal soorten nodig om een stabiel ecosysteem te kunnen handhaven?
Stichting BWM

Stabiliteit van het ecosysteem

Behalve voor de productiviteit is biodiversiteit ook van belang voor de stabiliteit van een ecosysteem op langere termijn. Ergo, wat is de ecologische waarde van biodiversiteit? Ook over deze relatie is veel discussie, maar ecologen zijn het er wel over eens dat er een minimum aan soortenrijkdom nodig is om fluctuaties in het milieu op te vangen. Als de ene soort tijdelijk slecht functioneert vanwege een extreme klimaatgebeurtenis, zoals aanhoudende regen of droogte, kan een andere soort dat opvangen. Als een ecosysteem weinig soorten heeft, is de kans groot dat zo’n extreme gebeurtenis grote gevolgen heeft. Op deze manier is biodiversiteit voor het voortbestaan van ecosystemen op langere termijn een soort verzekering met risicospreiding.

De invloed van biodiversiteit op de productiviteit van ecosystemen wordt door ecologen experimenteel onderzocht in verschillende veldstations, die speciaal zijn ingericht voor langetermijnonderzoek. Bekend zijn de sinds 1993 lopende veldexperimenten in het Amerikaanse Cedar Creek in Minnesota. Daarbij worden proefveldjes met diverse aantallen soorten grassen en kruiden onderling vergeleken wat betreft hun gewasopbrengst. Analyse van die proefvelden heeft duidelijk uitgewezen dat soortenrijke vegetaties meer produceren dan minder soortenrijke vegetaties. Maar er zit een addertje onder het gras. Het blijkt dat 15 jaar na de start van het experiment de plantensoorten op de veldjes meer afhankelijk van elkaar zijn geworden, dat de redundantie is afgenomen en de ecosystemen gevoeliger zijn geworden voor het verlies van soorten. Dat is echter het omgekeerde van de stelling dat meer diversiteit leidt tot een productieverhoging. Wel is nu geaccepteerd dat er een duidelijk verband is tussen een grotere diversiteit aan soorten en een beter functioneren van het ecosysteem. Dat maakt het argument van ‘overbodigheid’ discutabel, en rechtvaardigt het beschermen van de biodiversiteit om het functioneren van systemen, zoals de productie van biomassa, te verzekeren.

De ene soort regenworm is de andere niet en kan een eigen en cruciale functie hebben in een ecosysteem.
Stichting BWM

Stikstofomzetting en regenwormen

Een ander argument voor het beschermen van biodiversiteit is dat we gewoon nog niet weten welke functie diverse soorten hebben, zoals eerder in dit cahier besproken. Een mooi voorbeeld is het onderzoek naar stikstofomzetting. Tot zo’n jaar of 20 geleden geloofden alle wetenschappers dat er maar een paar soorten uit de groep van de Bètaproteobacteria (Nitrosomonas en Nitrobacter) betrokken waren bij het nitrificatieproces. Nitrificatie is een cruciale omzetting in de stikstofcyclus, waarbij eerst ammonium wordt omgezet in nitriet, en nitriet vervolgens in nitraat. Nu blijken er meer bacteriën te zijn die deze truc kunnen uithalen, soms via een volkomen onverwachte route. Uit genetisch onderzoek blijkt dat ook verschillende archaea beschikken over de voor deze omzettingen benodigde enzymen. Wat eerst een typisch kwetsbaar proces leek vanwege de beperkte biodiversiteit, blijkt nu een vrij robuust proces vanwege een redelijke mate van redundantie.

Een ander voorbeeld is het graafgedrag van regenwormen. Dat is belangrijk, zodat strooiselmateriaal in de bodem wordt gemengd en lucht en water goed in de bodem kunnen doordringen. Er zijn drie typen graafgedrag: zeer oppervlakkig door de allerbovenste laag van de bodem en het strooisel; door de diepere bodemlaag daaronder; en via verticale gangen vanaf het oppervlak tot enkele meters diep. Voor het functioneren van het ecosysteem in de bodem hebben alle drie groepen een eigen specifieke betekenis, ook wel functionele biodiversiteit genoemd. Binnen elke groep zijn er weer verschillende soorten regenwormen met elk een eigen voorkeur voor een bepaald bodemtype, bodemtemperatuur en zuurgraad. Je zult dus best weleens een bepaalde soort kunnen missen, maar alle soorten bij elkaar leveren de diversiteit, zodat de verschillende graaffuncties altijd vervuld kunnen worden.

De middelste bonte specht zou extra beschermd moeten worden aan de randen van zijn verspreidingsgebied.
Stichting BWM

Soorten aan de rand van hun verspreidingsgebied

Behalve de discussie over overtolligheid, is er een tweede dispuut. Moeten we koste wat kost soorten proberen te handhaven die in ons land aan de rand van hun verspreidingsgebied leven? Dat wil zeggen dat individuen van zo’n soort in grote dichtheden voorkomen in het centrum van het verspreidingsgebied, bijvoorbeeld ten zuiden van Nederland, en dat ze bij ons alleen in geringe aantallen voorkomen. Zulke soorten hebben het hier per definitie moeilijk, omdat de milieuomstandigheden maar net voldoende zijn om zich te kunnen vestigen of handhaven. Voorbeelden van zulke soorten zijn het korhoen en de hamster. Doordat deze soorten zich hier maar net redden, vormen ze een goede indicatie of de milieuomstandigheden zich verbeteren of verder verslechteren. Als indicatorsoorten kunnen ze zeer waardevol zijn om de effectiviteit van allerlei beheersmaatregelen te beoordelen en te volgen. Maar als op allerlei kunstmatige manieren via kweekprogramma’s en introducties dieren moeten worden aangevuld moet je je afvragen of de instandhouding van dergelijke soorten niet onder het kopje ‘overbodig’ moet vallen.

Dat laatste wordt extra duidelijk als we ons realiseren dat klimaatgrenzen opschuiven onder invloed van de mondiale temperatuurstijging. Daardoor kunnen de leefomstandigheden voor soorten sterk wijzigen. Dan is het de vraag of zo’n soort ook mee kan schuiven. Is een soort mobiel genoeg om de jaarlijkse klimaatverschuiving van enige tot tientallen kilometers per jaar bij te benen? Recent modelonderzoek van de Wageningse universiteit met bonte spechten heeft laten zien dat ter hoogte van de opschuivende randen de genetische diversiteit van een soort verdunt, doordat de individuen zich over een steeds groter gebied moeten verspreiden. Het zijn vooral de minder mobiele individuen, die zich hebben aangepast aan de omstandigheden ter plaatse, die blijven zitten achter het vooruitschuivende front van het verspreidingsgebied van de bonte specht. En die individuen zijn genetisch relatief homogeen. Dit fenomeen zou ervoor pleiten de exemplaren aan de rand van een veranderend verspreidingsgebied extra te beschermen.

Kortom, over de vraag welk deel van de soorten overtollig is, kunnen de onderzoekers nog lang discussiëren.

Dit artikel is een publicatie van Stichting Biowetenschappen en Maatschappij.
© Stichting Biowetenschappen en Maatschappij, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 04 december 2012

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.