Je leest:

Kwetsbare ecosystemen

Kwetsbare ecosystemen

Auteur: | 24 september 2004

Een groene oase die plotseling omklapt in een dorre woestijn. Een helder meertje dat plotseling troebel wordt. Ecosystemen kunnen ogenschijnlijk plotseling omklappen. Tot nu toe leken deze ‘catastrofale’ veranderingen onvoorspelbaar. Maar onderzoek van eigen bodem laat zien dat de ruimtelijke vorm van de vegetatie voorspelt of een ecosysteem kwetsbaar is en mogelijk kan omklappen.

‘Een gezonde natuur is in balans’, wordt vaak gezegd. De balans of evenwicht van een ecosysteem is niet makkelijk te voorspellen. Ecologen bestuderen de interacties tussen planten, dieren, schimmels, bacteriën en abiotische factoren als het weer, die met zijn allen het ecosysteem in balans houden. Nog maar enkele jaren is bekend dat ecosystemen schijnbaar plotseling kunnen omklappen. De balans is dan verstoord en het ecosysteem verandert drastisch van uiterlijk. Een beroemd voorbeeld daarvan is de Sahara. Dat is nu een woestijn, maar nog geen vijfduizend jaar geleden was het daar een nat groen gebied waar zelfs nijlpaarden leefden. Nog een voorbeeld dichter bij huis, zijn de plotseling troebel geworden Veluwse randmeren. Door jarenlange aanvoer van voedingstoffen uit omliggende landbouwgebieden kregen algen en brasem uiteindelijk de overhand en klapte het hele systeem in elkaar waardoor waterplanten en vele waterdieren geen kans meer kregen. Wat er over bleef was een troebel soortenarm meertje.

Wanneer een ecosysteem op het punt staat om om te klappen is heel lastig te bepalen. Jarenlange kleine veranderingen halen de rek uit het systeem, maar op het oog veranderd er niets. Dan is het op een gegeven moment te laat en klapt het ecosysteem om. Zo’n catastrofe lijkt dus niet te voorspellen. Maar onderzoeker Max Rietkerk van het Copernicus Instituut van de Universiteit Utrecht en collega’s zeggen dat de vorm van sommige land-ecosystemen wel degelijk voorspelt dat zo’n ecosysteem kwetsbaar is. En dus mogelijk kan omklappen. Het ruimtelijke patroon van de vegetatie bepaald hoe een zo’n ecosysteem reageert op veranderingen. Rietkerk zag bij verschillende ecosystemen overeenkomsten in de vorm van de begroeing. Of het nou een droog grasland was in Afrika of een voedselarm veengebied in West-Siberië, telkens zag hij regelmatige ruimtelijke patronen terug. De planten vormen groene eilandjes tussen woestijnland in, of vormen streeppatronen als de huid van een zebra. Op luchtfoto’s zijn deze regelmatige patronen prachtig te zien.

Luchtfoto van een streepjespatroon van struiken afgewisseld met kale bodem in de Afrikaanse Sahel. Van bovenaf is het net een zebra of luipaardenvel. Copyright 2002 University of Chicago. Met dank aan C. Klausmeier en S. Prince. Klik op de afbeelding voor een grotere versie

De regelmatige patronen ontstaan niet zomaar. Het is het resultaat van een terugkoppeling tussen de vegetatie en de beschikbare voedingstoffen en water. De planten met hun wortelstelsels zorgen ervoor dat de grond de voedingstoffen beter vasthoudt. En op plekken waar geen planten staan is de grond minder vochtig en minder vruchtbaar zodat nieuwe planten geen kans hebben om zich daar te vestigen. De vegetatiepatronen houden zichzelf dus op die manier in stand. De streep- en stippenpatronen duiden op kwestbare ecosystemen. Dat is goed te zien bij Savannes waar voorheen groene bosjes stonden maar die nu helemaal zijn vergrast of kaal zijn vanwege een langdurige afname in de regenval. Zelfs als de regenval weer toeneemt komt het karakteristieke groene plukjespatroon niet terug. Dit betekent dat het karakteristieke ruimtelijke patroon alleen ontstaat door een afname in regenval of voedingsstoffen, maar niet bij een toename ervan. De ruimtelijke patronen zijn als het ware een waarschuwingssignaal dat het ecosysteem kwetsbaar is en mogelijk onomkeerbaar kan omklappen.

Deze nieuwe bevindingen kunnen wel eens van belang zijn als het gaat om natuurbeheer van kwetsbare ‘groene-plukjes-ecosystemen’. Overbegrazing van een kwetsbaar veeteeltgebied – zoals in de Afrikaanse Sahel – zou er wel eens voor kunnen zorgen dat het systeem omklapt in een dorre woestijn. Met als gevolg dat de lokale veeteelt instort. Duurzaam landgebruik is daarom verstandig en de nieuwe bevindingen kunnen daarbij helpen. De wetenschappers waarschuwen er echter nog wel voor dat er nog meer onderzoek gedaan moet worden voordat ze voorspellingen op maat kunnen leveren.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 24 september 2004

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.