dat de mens een vernietigende invloed heeft op de ecosystemen op aarde wordt door de media voortdurend onderstreept. maar hoe recent is die aanslag op de biodiversiteit en de natuurlijke omgeving? wetenschappelijk onderzoek geeft steeds meer aanwijzingen dat dit niet louter een fenomeen is van de laatste vijftig jaar. die vaststelling doet echter niets af aan het feit dat de huidige biodiversiteitscrisis ernstig en bedreigend is.
Paradise lost?
De mens heeft een sterk ontwrichtende invloed op de ecosystemen op aarde als een gevolg van de sterke bevolkingsaangroei en de toenemende ecologische voetafdruk per persoon. Er is een continue stroom van berichtgeving over de overexploitatie van grondstoffen, de achteruitgang van de biodiversiteit, ontbossing en dergelijke meer. Als waarnemer krijg je de indruk dat de aantasting van de biodiversiteit recent in een stroomversnelling is geraakt en dat we in razendsnel tempo de tot voor kort nog paradijselijke omgeving vernietigen. Veldleeuweriken en met hen allerhande andere vogels die met eerder extensief landbouwgebied worden geassocieerd, zijn recent dramatisch in aantal teruggelopen. Er wordt ook aan de alarmbel getrokken voor het verdwijnen van de vele insecten die in ons landschap zorgen voor de bestuiving van bloemen en landbouwgewassen. Onze (groot)ouders zwommen als kind nog in de rivieren. Maar hoe ernstig is de situatie? En hoe recent is die aanslag op de biodiversiteit en onze natuurlijke omgeving?
Overexploitatie van natuurlijke hulpbronnen en habitatvernietiging zijn geen recent gegeven
Er zijn steeds meer aanwijzingen dat historische stadsstaten en oude beschavingen vaak een belangrijke impact hadden op de natuurlijke ecosystemen in hun directe omgeving, zoals beschreven door Jared Diamond in Collapse: How Societies Choose to Fail or Succeed (New York: Viking Books, 2005). Grote gebieden van Europa en Japan raakten nagenoeg volledig ontbost tijdens de middeleeuwen. Daar waar de habitatfragmentatie in grote delen van de geïndustrialiseerde wereld dramatische vormen heeft aangenomen, is dit niet louter een fenomeen van de laatste vijftig jaar. Het is een proces dat vaak reeds meer dan duizend tot zelfs vierduizend jaar geleden werd ingezet. Dit geldt eveneens in verrassend belangrijke mate voor het mariene milieu.
Zeeën en oceanen lijken eindeloos groot en geven het gevoel dat ze een onuitputtelijke bron zijn van voedsel, of een veilige bergplaats voor afval. In 1883 proclameerde Thomas Huxley, toenmalig voorzitter van de prestigieuze Royal Society of London, dat commerciële zeevispopulaties onuitputtelijk waren: ‘nothing we do seriously affects the numbers of fish’. Die perceptie van eindeloosheid heeft sterk gewogen op ons handelen. Het is dan ook verrassend – of net niet – vast te stellen dat mariene ecosystemen reeds lange tijd zwaar onder druk staan en zeer ingrijpend zijn aangetast. Zoals overtuigend geargumenteerd door Daniel Pauly, die eerder dit jaar geëerd werd als eredoctor aan de K.U.Leuven, neemt de overbevissing van het mariene milieu dramatische vormen aan. Visstocks zijn totaal uitgeput. De enige reden waarom onze lokale viswinkels nog steeds een rijk assortiment vis aanbieden, is het verschuiven van de exploitatie naar exotische en Antarctische gebieden alsook massale viskweek. De opkomst van gekweekte zalm, de Aziatische Pangasius katvisfilet en de Afrikaanse victoriabaars illustreren het fenomeen. Voor de kweek van zalm en andere vissoorten worden massale hoeveelheden kleine vis gevangen die derhalve niet meer rechtstreeks maar onrechtstreeks, en dus minder efficiënt, door ons worden geconsumeerd.
Ook hier toont wetenschappelijk onderzoek dat onze perceptie van een recente crisis niet volledig overeenkomt met de waarheid. Archeologisch onderzoek, de analyse van historische documenten en recent ook populatiegenetisch onderzoek geven steeds duidelijker aan dat overexploitatie van het mariene milieu reeds honderden jaren aan de gang is. In The Unnatural History of the Sea (Washington: Island Press, 2007) schetst Callum Roberts een hallucinant beeld van de overexploitatie van onze zeeën en oceanen gedurende de laatste vijfhonderd jaar. De hele historiek is gekenmerkt door het contrast tussen enerzijds bijna onvoorstelbaar hoge densiteiten en een rijke diversiteit aan marien leven in onder meer de Noord-Atlantische oceaan en de kusten van Noord-Amerika en anderzijds de nagenoeg complete uitroeiing van de populaties grote zoogdieren als walvissen, zeehonden en zeeleeuwen in een paar tientallen tot honderden jaren na hun ontdekking omwille van de handel in olie en pelzen. Wanneer we de schamele en sterk beschermde populaties van zeeotters bekijken die nu langs de Pacifische kust van Noord-Amerika voorkomen, is het een schokkende vaststelling dat ongeveer tweehonderd jaar geleden tot 60 000 pelsen per jaar van die dieren verscheept werden naar Europa en China. Zeeotters zijn belangrijke ‘ecosysteemingenieurs’, die essentieel zijn voor de instandhouding van de machtige en diverse marienwouden van macrowieren langsheen de Pacifische kusten. Hun vernietiging heeft dan ook niet minder dan het ganse kustecosysteem onherroepelijk aangetast.
Omdat een deel van de destructie honderden jaren geleden gebeurde, is het zeer moeilijk de oorspronkelijke toestand van onze ecosystemen te reconstrueren. Hier kan genetisch onderzoek informatief zijn. Zowel sterke expansies als reducties van populatiegroottes laten een genetische signatuur achter in de vorm van typische afwijkingen van de verwachte genetische diversiteit bij langdurig stabiele populaties. De extreem lage genetische variatie bij het jachtluipaard en de Californische zeeolifant verraden dat ze ooit op het randje van extinctie hebben gestaan. Een totaal jachtverbod heeft die laatste soort voorlopig gered. De aantallen nemen momenteel gestaag toe, maar de genetische verarming kan niet meer ongedaan worden gemaakt en hypothekeert de kans op overleving van deze soort op lange termijn.
De grijze walvis is één van de soorten die dankzij beschermende maatregelen langzaam herstelt
In het omgekeerde geval kan genetisch onderzoek aangeven dat populaties in het verleden veel uitgebreider waren dan nu, zodat we een beeld krijgen van de populatieomvang vóór exploitatie. De grijze walvis is één van de soorten die dankzij beschermende maatregelen langzaam herstelt. Met ongeveer 22 000 individuen gaven populatiedynamische modellen aan dat de soort haar draagkracht zou hebben bereikt en dus ‘hersteld’ was van de historische walvisjacht. Populatiegenetische analyses tonen echter aan dat, op basis van de huidige genetische variatie binnen de populatie, historische populaties eerder een omvang van 80 000 tot 120 000 dieren moeten hebben gekend. Dit betekent dat het herstel momenteel absoluut niet voltooid is en dat de beschermingsmaatregelen ten volle moeten worden gehandhaafd. Hier geven populatiegenetische analyses cruciale informatie over de nood aan verdere beschermingsmaatregelen, wat in de context van de continue discussies in de schoot van de Internationale Walvisvaartcommissie een belangrijk gegeven is.
Er zijn echter twee andere aspecten die door deze studie worden belicht en tot nadenken stemmen. De populatiedynamische modellen kwamen tot de conclusie dat de draagkracht was bereikt op basis van verhoogde natuurlijke mortaliteit bij de grijze walvis in de periode 1999-2000, toen de populatieomvang de 20 000 dieren benaderde. Aangezien de aantallen sindsdien weer licht toenemen, is de kans reëel dat de populatiedynamische modellen werden misleid door een aantal slechte jaren, al dan niet veroorzaakt door tijdelijk minder gunstige klimatologische condities. Het is echter ook mogelijk dat de draagkracht van het systeem werkelijk sterk is verlaagd ten opzichte van de situatie enkele honderden jaren geleden. Dit zou een gevolg kunnen zijn van de recente klimaatsverandering, maar ook van de teloorgang van de walvispopulaties zelf. De auteurs berekenden immers dat een populatie van ongeveer 100 000 grijze walvissen ongeveer een miljard ton sediment per jaar opwoelt, wat een zeer belangrijke stimulerende werking kan hebben voor de productiviteit van het mariene milieu. De hoeveelheid opgewoeld materiaal zou vergelijkbaar zijn met twaalf keer de hoeveelheid sediment die door een machtige rivier als de Yukon in de Beringzee wordt aangevoerd. Aangezien het sediment beladen is met nutriënten, kan resuspensie van grote hoeveelheden sediment een belangrijke stimulans zijn voor algenproductie, en dus van de productiviteit van het hele systeem. Op die manier zouden grote aantallen grijze walvissen de draagkracht van het systeem verhogen en derhalve via een positieve terugkoppeling het behoud van grote populaties van de eigen soort mogelijk maken. Dit betekent echter ook dat het herstel vanuit een kleine populatie wordt bemoeilijkt, precies omdat het positieve effect van de massale resuspensie van sediment op de draagkracht vooralsnog ontbreekt.
Als de aantasting van onze ecosystemen al zo lang aan de gang is, moeten we ons nu dan zorgen maken? Helaas zegt de waarneming dat een deel van de aantasting van de biodiversiteit reeds uit een lang verleden dateert niets over de mate waarin de huidige biodiversiteitscrisis bedreigend is voor de ontwikkeling van de menselijke maatschappij. Vooreerst zijn er nieuwe dynamieken die een steeds belangrijkere rol spelen, zoals de toenemende druk op de ecosystemen door de verspreiding van exotische soorten, in de hand gewerkt door de globalisering, die een sterk homogeniserend effect heeft op de diversiteit. Daarnaast speelt er een belangrijke onzekerheid via klimaatsverandering, die een ontregeling met zich meebrengt van processen die veel diepgaander en omvattender en door hun complexiteit minder goed voorspelbaar zijn dan de ontwrichting door louter habitatfragmentatie of overbejaging. Bovendien zien we de problemen niet noodzakelijkerwijze aankomen en lijkt de situatie vaak minder erg dan ze in werkelijkheid is. Hiervoor zijn drie redenen.
Ten eerste is er de beperking van de individuele waarnemer die slechts een beperkte schaal kan overzien en die daardoor geleidelijke veranderingen verkeerd inschat. Zo zullen velen de achteruitgang van de veldleeuwerik vaststellen door een vergelijking van de huidige situatie met hun herinneringen enkele decaden geleden. We hebben echter geen goed referentiekader voor het inschatten van de langetermijntendensen in de visserij of de globale biodiversiteit. Daniel Pauly heeft dit aangeduid met de term ‘shifting baseline’: elke generatie werkt met haar eigen referentiekader en er is goede wetenschappelijke documentatie nodig van langetermijneffecten om de werkelijke impact van het menselijke handelen over langere periodes te kwantificeren. Als we ons zorgen maken om de achteruitgang van akkervogels, veelal cultuurvolgers die van oorsprong aan steppegebieden gebonden waren, maken we ons in feite druk om de verdwijning van secundaire kolonisten. De echt veeleisende bossoorten (zoals de bruine beer, de Europese bizon, de eland en de wolf) en andere soorten die in grote aaneengesloten landschappen leven, zijn we vaak al honderden tot duizenden jaren geleden verloren. Het feit dat we ons anno 2008 zorgen maken om de achteruitgang van pakweg de huismus is dan ook symptomatisch voor de ernst van het probleem.
Het feit dat we ons anno 2008 zorgen maken om de achteruitgang van de huismus is symptomatisch voor de ernst van het probleem
Een tweede belangrijk fenomeen dat een grote onzekerheid met betrekking tot de toekomst genereert, is het optreden van zogenaamde ‘alternatieve stabiele toestanden’, zoals geformuleerd door Marten Scheffer en collega’s in Nature (413:591-596). In ecosystemen met positieve terugkoppelingsmechanismen kunnen eventueel meerdere stabiele toestanden voorkomen die zichzelf in stand houden. Systemen die alternatieve toestanden vertonen, zijn gekenmerkt door een grote veerkracht bij verstoring, althans tot een bepaalde grenswaarde wordt overschreden, waarna het systeem een dramatische omslag vertoont. Ecosystemen die alternatieve stabiele toestanden vertonen, kunnen dankzij de stabiliserende mechanismen onaangetast lijken bij verstoring, maar kunnen vervolgens bij een kleine extra verstoring via een dramatische omslag in een andere stabiele toestand terechtkomen, waarbij het wegnemen van de verstoring niet noodzakelijk zal leiden tot het herstel van de oorspronkelijke toestand.
Het best bestudeerde voorbeeld is dat van nutriëntenaanrijking en het effect ervan op de helderheid en de biologische waarde van ondiepe vijvers en meren. Onder zeer voedselarme omstandigheden is alleen de heldere toestand stabiel, en onder zeer voedselrijke slechts de troebele. Er is echter een brede zone van voedselrijkdom waarin beide situaties kunnen voorkomen. Een kristalheldere, waterplantenrijke vijver kan door graduele infiltratie van meststoffen het kritische punt bereiken waarbij plots een omslag naar een groene erwtensoep van zwevende algen optreedt. Die omslag naar vijvers die door ééncellige algen worden gedomineerd, is massaal opgetreden in West-Europa tijdens de twintigste eeuw. Hier volstaat het niet om het nutriëntenniveau te reduceren tot dat van net voor de omslag, omdat de troebele toestand nu stabiel en veerkrachtig is. Om weer heldere en vegetatierijke meren te krijgen is een reductie van het nutriëntengehalte nodig tot het uiterst lage niveau waarbij alleen de heldere toestand stabiel is, of een schoktherapie die een omslag forceert. In de praktijk kan dit soms worden gerealiseerd via een manipulatie van het visbestand.
Een derde fenomeen dat het moeilijk maakt de invloed van de mens correct in te schatten is de zogenaamde ‘extinctieschuld’: het gegeven dat populaties en soorten virtueel uitgestorven zijn omdat de condities die overleving op lange termijn mogelijk maken niet meer gelden, maar die voorlopig nog voorkomen in het landschap als restpopulaties. Zo kan door het verstoren van het netwerk van verbondenheid tussen habitatten in een landschap de herkolonisatie van gunstig leefgebied door een bepaalde soort zo laag zijn dat de soort op termijn gedoemd is regionaal uit te sterven. Gedurende een bepaalde tijd kunnen lokale, geïsoleerde populaties echter overleven, waardoor de soort minder sterk bedreigd lijkt dan ze in werkelijkheid is. In ons extreem versnipperde Vlaamse landschap mogen we vrezen dat een behoorlijk aantal soorten dit scenario vertoont en derhalve in wezen virtueel uitgestorven is.
Voor de optimisten: het is niet uitsluitend kommer en kwel. Vele soorten slagen er wonderwel in om zich in sneltempo aan te passen aan menselijke omgevingen, of maken zelfs van menselijke veranderingen gebruik om hun areaal uit te breiden. Een recente studie toonde aan dat vleugelstreepzaad, een klein plantje dat verwant is aan de paardenbloem, zich in Franse steden genetisch heeft aangepast aan zijn nieuwe omgeving, door minder zaden te produceren die over grote afstand worden verbreid maar meer te investeren in zwaardere zaden. De merel was tot voor enkele eeuwen een schuwe bosvogel, maar is nu een rasechte cultuurvolger. Het is een interessante vraag om na te gaan in welke mate dit een gedragsverandering is die door de omgeving wordt gestuurd dan wel gedeeltelijk ook een genetische basis heeft. In dit laatste geval is het alleszins een zeer gunstige evolutie gebleken: de merel is nu één van onze meest algemene vogels. Ooit was de zwarte roodstaart een typische vogel van berggebieden en kliffen, maar steden, havens, fabrieksterreinen en kerktorens werden geadopteerd als surrogaatrotsen, waardoor de soort nu algemeen is in het laagland van Europa. Ook huis- en boerenzwaluwen en gierzwaluwen zouden zonder menselijke bebouwing waarschijnlijk slechts marginaal in onze streken aanwezig zijn.
Uiteindelijk trekt de natuur waarschijnlijk wel aan het langste eind doordat telkens weer bepaalde soorten zich uiteindelijk aanpassen aan nieuwe situaties en diversifiëren. Per slot van rekening werden massa-extincties tot nog toe telkens gevolgd door een (op geologische tijdsschaal) explosief ontstaan van nieuwe soorten. Of we als mens daarop willen wachten – laat staan dat we dat als soort nog kunnen meemaken – is een andere zaak. Het nastreven van de integriteit van onze ecosystemen – voor het mariene milieu vertaalt zich dit onder meer in een massale reductie van de visvangst, het fundamenteel wijzigen van vangstmethodes, en het creëren van grote mariene reservaten – getuigt dan ook in de eerste plaats van een gezonde aandacht voor de overleving en de ontwikkeling van onze eigen maatschappij.
S.E. Alter, E. Rynes en S. R. Palumbi, ‘DNA evidence for historic population size and past ecosystem impacts of gray whales’, in: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2007, 104, 15162-15167.
P.O. Cheptou, O. Carrue, S. Rouifed en A. Cantarel, ‘Rapid evolution of seed dispersal in an urban environment in the weed Crepis sancta’, in: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2008, 105, 3796-3799.
Luc de Meester en Joachim Mergeay zijn als ecologen/evolutiebiologen verbonden aan de KU Leuven.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported License