Warme soorten

De invloed van het klimaat op de biodiversiteit blijft onduidelijk. Een recente studie die alarm sloeg is gebaseerd op rammelende statistiek.

Op 8 januari kwam Nature met het bericht dat tegen het jaar 2050 door de doorzettende klimaatverandering wel 15 tot 37 procent van alle landplanten en landdieren kan zijn uitgestorven. Dat was gebleken uit een computerstudie van de biologen Chris Thomas en Alison Cameron van de University of Leeds. Een keur aan buitenlandse biologen had eraan meegewerkt. Het Nederlandse natuurplanbureau van het RIVM had zich over het lot van de hogere planten in Europa ontfermd. Het rampennieuws is gretig geciteerd.

Hoe kwamen Thomas en Cameron tot hun conclusie? Zij combineerden twee begrippen uit de ecologie: de `climate envelope' en de `species-area relationship'. De `klimaat-envelop' is een uitdrukking van het besef, of liever: de aanname, dat voor elke dieren- en plantensoort een specifiek klimaat kan worden beschreven waarbinnen de soort zich goed kan handhaven (als aan een aantal basisvoorwaarden is voldaan). Verandert het klimaat zó dat één of meer van de kritische klimaatfactoren een grenswaarde overschrijdt (te koud, te warm, te nat, te droog) dan zal de soort daar ten onder gaan. De klimaat-envelop van een soort kàn experimenteel worden bepaald maar dat is niet gangbaar. Moderne biologen gebruiken gegevens over het gebied waar een soort zich bevindt (het areaal) om die statistisch te correleren aan klimaatgegevens zoals de minimumtemperatuur van de koudste maand, lengte van het groeiseizoen, enz. Zo'n correlatief verband tussen het voorkomen van een soort en klimaatsvariabelen is dan zijn `envelop'.

De `species-area relationship' beschrijft de typische relatie die in de praktijk gevonden wordt tussen de aantallen soorten (bijvoorbeeld alle vlindersoorten, alle zoogdiersoorten of alle mossen) die op een reeks onderzochte terreinen worden aangetroffen en de afmetingen van die terreinen. Daarin treedt een bepaalde wetmatigheid op. Worden er bijvoorbeeld op een eilandje met een oppervlakte van één vierkante mijl 13 verschillende vogelsoorten geturfd, dan is het niet zo dat op naburige eilandjes (waarvan klimaat en geologie vergelijkbaar zijn) met oppervlakten van 10 en 100 vierkante mijl 130 en 1300 soorten zijn te verwachten. Eerder liggen waarden als 26 en 52 voor de hand. Voor de relatie tussen het aantal soorten S en de terrein-grootte A geldt vaak ruwweg een formule S = cAz, waarbij z een getal is kleiner dan 1 (in dit voorbeeld was z = 0,3). Het symbool c geeft het aantal soorten aan dat op de eenheid van oppervlak (een vierkante mijl of kilometer) wordt gevonden. De voorheen nogal ongecijferde biologen waren erg onder de indruk van deze wiskundig uit te drukken wetmatigheid hoewel hij niet zó interessant is. De waarden van c en z blijken van geval tot geval te verschillen.

oneigenlijk

De soort-oppervlak relatie is een aardig hulpmiddel om aan te geven wat er aan soortverlies is te verwachten als de helft van een uitgestrekt bosgebied wordt gekapt. Dus: wat het effect is van regelrechte habitat-vernietiging. Maar het recente Nature-artikel bracht een nieuwe, riskante toepassing die misschien wel oneigenlijk genoemd moet worden. Uitgaande van de onverbiddelijke en onveranderlijke klimaat-envelop, zoals boven beschreven, werd voor een groot aantal soorten nagegaan hoezeer hun areaal zou zijn teruggelopen als het klimaat in 2050 is veranderd op een wijze die nu aannemelijk lijkt. Zo keek het RIVM met zijn computerprogramma EUROMOVE naar 192 plantensoorten die uitsluitend binnen Europa voorkomen (anderen keken naar vlinders in Mexico, reptielen in Zuid-Afrika, enz.). De computeruitdraai leerde dat voor sommige soorten met een aanvankelijk areaal van 100.000 km² maar 80.000 km² bewoonbaar gebied zou overblijven (reductie 20 procent) en dat voor andere soorten met een aanvankelijk areaal van 500 km² maar 250 km² zou overblijven (reductie 50 procent), enzovoort. Al deze areaal-reducties werden uiteindelijk per deelonderzoek (planten in Europa, vlinders in Mexico, reptielen in Zuid-Afrika) teruggebracht tot één grote allesomvattende areaalreductie. En deze areaal-reductie werd vervolgens ingevoerd in de formule S = cAz en dus plompverloren omgezet in een reductie in soortenaantallen. Voilà.

drie methoden

Wie de rekenarij met aan aantal zelfgeconstrueerde simpele gevallen probeert na te doen loopt onmiddellijk vast omdat er zulke grote verschillen zijn in areaalafmetingen. Hoe vergelijk je in hemelsnaam 20 procent reductie in 100.000 km² met 50 procent reductie in 500 km²? Thomas en Cameron kwamen er ook niet uit en presenteren daarom maar drie verschillende methoden. Het kan makkelijk een factor twee in het te verwachten soortverlies uitmaken.

En er zijn nog pijnlijker onzekerheden. Ecoloog Flip Witte van de Wageningse universiteit ziet ze vooral in het gebruik van de klimaat-envelop. Witte volgt de RIVM-exercities met het EUROMOVE-programma al enige tijd met argwaan. ``Je ziet in één oogopslag dat de gebruikte arealen niet kloppen. In Europa wordt, wat betreft planten, de grootste biodiversiteit steeds gevonden in rijke landen met uitputtend floristisch onderzoek. Dat kan geen toeval zijn. Maar dat betekent ook dat soorten zich schijnbaar het best thuis voelen in het klimaat dat in deze goed onderzochte landen heerst. Het voorspelde soortenverlies in landen als Portugal, Spanje, Finland en Rusland is daardoor gewoon niet reëel, maar een artefact, gebaseerd op valse correlaties.''

Het is volgens Witte ook riskant het areaal van soorten alleen te verklaren met behulp van klimaatvariabelen. Factoren als voedselrijkdom, vochttoestand, zuurgraad en zouttolerantie zijn zeker zo belangrijk. In Europa, bijvoorbeeld, komen zouttolerante soorten vooral voor in gebieden met een zeeklimaat, niet per se doordat die soorten dat klimaat prefereren maar doordat ze van zilte plekken houden.

Twijfels heeft Witte ook over de waarde die Thomas en Cameron (`gegeven zijn succes bij vorige voorspellingen') gebruiken voor z: 0,25. Die waarde lijkt Witte te hoog, hij kan makkelijk voorbeelden geven van soort-oppervlak relaties met lagere z. In gebieden met een hoge biodiversiteit (hoge c-waarde) is de z vaak klein. Ook is z vaak laag in studies die zich over zeer grote gebieden uitstrekken. Nota bene wordt de kracht van de species-area relatie in een begeleidend artikel in hetzelfde Nature-nummer verduidelijkt met een voorbeeld (vaatplanten in geheel Groot-Brittannië) waaruit een z = 0,12 valt af te leiden. Gebruik van de waarde z = 0,12 in plaats van 0,25 kan het te verwachten soortverlies alweer makkelijk halveren.

Tenslotte merkt Witte op dat in het Nature-artikel een berekende vooruitgang in het areaal niet meetelt, de auteurs berekenen alleen wat de invloed is van de achteruitgang van arealen. Op die manier vind je altijd soortsverlies.

aanpassing

De florist Ruud van der Meijden (Nationaal Herbarium, Leiden) vond het stuk in Nature `onbiologisch'. Habitat-verwoesting eist een zware tol, maar soortsverlies door klimaatverandering wordt nog helemaal niet waargenomen, zegt hij. Integendeel: ``We zien veel plantensoorten uit het zuiden naar ons toekomen, maar in het noorden vallen geen soorten weg. Het lijkt er dus eerder op dat de stijgende temperaturen een gunstig effect hebben op de biodiversiteit.'' Van der Meijden begrijpt niet waarom het Nature-artikel geen rekening houdt met genetische aanpassing van populaties die onder klimaat-stress komen te staan. ``Je zou zelfs een versnelde soortsvorming onder invloed van klimaatverandering kunnen verwachten.''

Witte wijst er vanuit Wageningen nog op hoe snel destijds de populatie berkespanners (Biston betularia, een motachtig vlindertje) zich rond Manchester aan de lokale industriële vervuiling aanpaste. Rond 1848 waren de vlindertjes nog overwegend wit (waardoor ze voor vogels op de overwegend licht gekleurde boomstammen moeilijk te vinden waren), in 1898 waren ze bijna allemaal zwart, omdat de de boomstammen donker waren geworden. De periode tot aan 2050 is net zo lang als die tussen 1848 en 1898. Er is geen reden om de klimaat-envelop als onveranderlijk te beschouwen.

En Van der Meijden heeft nog een opbeurend woord: de zaadbank. De vele plantenzaden die in de bodem belanden kunnen daar honderden, soms duizenden jaren kiemkrachtig blijven. ``Dat telt mee. Een plant is niet zomaar weg.''