Het gedrag van ecosystemen mondiaal voorspellen, kan dat?
Hoe sterk verandert de biodiversiteit op aarde door menselijk ingrijpen? En is te voorspellen hoe biodiversiteit en ecosystemen veranderen in de nabije toekomst? Peter van Bodegom, hoogleraar Conservation Biology, spreekt op 8 mei zijn oratie uit.
Definiëren van gemeenschappelijke factoren
Van Bodegoms streven is ambitieus. Een voorspellend systeem ontwikkelen met betrekking tot de verspreiding van vegetatietypen vanuit principes die (vrijwel) overal op aarde geldig zijn en blijven: welke eigenschappen stellen planten in staat zich aan te passen aan een veranderende omgeving? Lang heeft in de ecologie en de milieuwetenschappen de nadruk gelegen op diversiteit (verscheidenheid als indicator voor de gezondheid van een ecoysteem) en de verschillen tussen organismen. Maar van Bodegom wil juist gemeenschappelijke factoren definiëren.
Modelmatige benadering
Die gemeenschappelijke factoren liggen deels besloten in de eigenschappen van planten. Vrijwel elke plant heeft wortels om voedingsstoffen en water op te nemen, een stengel voor steun, transport en opslag, en bladeren om koolstof op te nemen. Maar wanneer gebruikt een plant welke eigenschappen het sterkst? Om voorspellingen te doen voor de toekomst van de natuur in Nederland en mondiaal, heeft Van Bodegom een modelmatige benadering ontwikkeld die bepaalt welke set van eigenschappen planten onder welke omstandigheden aanroepen om te (proberen te) overleven.
Vegetatie past zich aan
Zo hebben planten die in vruchtbare gebieden groeien, bladeren met veel voedingsstoffen. Die bladeren worden ook weer snel afgebroken en hebben daarmee invloed op het ecosysteem als geheel. In bossen gaat een groot deel van de biomassa in stammen en twijgen zitten, want hoge bomen hebben steun nodig. Ook dat heeft consequenties voor het ecosysteem, want dat betekent dat deze planten een langere levensduur moeten hebben om hun ‘investering’ terug te verdienen.
Savanne in Oeganda
Invloed van menselijk ingrijpen
Van Bodegom en zijn collega’s zijn erin geslaagd te laten zien hoe op mondiale schaal voorspellingen van relevante planteneigenschappen kunnen worden gedaan. En hoe deze voorspellingen zijn door te vertalen naar voorspellingen van de verspreiding van vegetatietypen over de wereld. Toch zijn ze er daar niet mee. De toekomst ontwikkelt zich namelijk steeds meer door invloeden van menselijk ingrijpen. Wat Van Bodegom nu wil weten is hoe dat tweerichtingsverkeer tussen mens en plantenwereld werkt.
Virtueel plantmodel
In een veranderende omgeving hebben planten drie opties: andere eigenschappen aanroepen, zich (snel) genetisch ontwikkelen of ten onder gaan waarbij een andere plant die beter bestand is tegen de omstandigheden, zijn plaats inneemt. Waarom gebeurt soms het een, soms het ander?
Om die vraag te beantwoorden richt de wetenschapper zich de komende jaren op de ontwikkeling van een virtueel plantmodel op basis van planteneigenschappen. In dat model worden de ‘kosten’ voor planten in de vorm van koolstof of energie, nodig voor bepaalde eigenschappen, afgewogen tegen de ‘baten’. En wat gebeurt er als die milieucondities door menselijk ingrijpen veranderen?
Verschillen in aanpassingsvermogen
Van Bodegom hoopt hiermee uit te vinden hoe het komt dat het aanpassingsvermogen van verschillende soorten planten grote verschillen vertoont. Ook wil hij meer inzicht krijgen in de strategische ‘beslissingen’ in de plantenwereld als gevolg van zich soms snel wijzigende milieu-omstandigheden. Door te begrijpen wat verschillende plantensoorten in een veranderende wereld nodig hebben, kunnen gerichter maatregelen ter bescherming van de biodiversiteit worden genomen.