Dieren die aan geo-engineering doen

Durf te vragen Bevers creëren diepe poelen die rijk zijn aan het broeikasgas methaan. Gnoes grazen het gras kort, wat voor minder bosbranden zorgt.

Foto Getty Images

Dieren die aan geo-engineering doen: het klinkt als een contradictio in terminis. De term ‘bio-engineering’ zou toepasselijker zijn – alleen is die al weggekaapt door een ander vakgebied binnen de biologie. Kunnen dieren geo-ingenieurs zijn, en invloed uitoefenen op het klimaat?

Ze kunnen in ieder geval ecosysteem-ingenieurs zijn. Die term is in de jaren negentig geopperd door Amerikaanse biologen, voor sleutelsoorten die een vormende rol hebben in hun eigen leefomgeving. Voorbeelden van ecosysteem-ingenieurs zijn dammenbouwende bevers.

Toch zijn zulke dieren niet direct geo-ingenieurs, zegt Oswald Schmitz, hoogleraar ecologie aan de Amerikaanse Yale-universiteit. „Daarvoor wil je dat ze ook een gunstige invloed op het klimaat hebben. Terwijl dat bijvoorbeeld bij bevers juist tegenovergesteld kan werken: doordat ze ondiepe poelen creëren, rijk aan het broeikasgas methaan.” Termieten zijn volgens hem wél geo-engineers. „Ze bouwen heuvels in droge gebieden en creëren daarmee oases – ze bewerken de omgeving dusdanig dat regen kan doordringen in de ondergrond en er zelfs bomen kunnen groeien, die CO2 opnemen.”

Eten, graven en jagen

Van planten en van microben was de interactie met de omgeving al wel bekend, zegt hij. Maar van dieren werd altijd gedacht dat hun bijdrage bescheiden was. „Pas de laatste decennia beseffen we hoe ze door hun eetgedrag, hun graafgedrag, hun jaaggedrag zowel de levende natuur als de ondergrond veranderen, en daarmee ook het klimaat.” Die processen werken op alle schaalniveaus: van de CO2-opname door mariene algen tot het graasgedrag van gnoes. „Toen halverwege de vorige eeuw het aantal gnoes kelderde van ruim een miljoen tot een paar honderdduizend, was de invloed op de Serengeti direct merkbaar. Zonder die gigantische migrerende kuddes vond er minder begrazing plaats, en het droge, dode gras leidde tot branden en verhoogde CO2-uitstoot. Inmiddels zijn de kuddes weer gegroeid, en wordt koolstof uit het gras omgezet in mest. Die mest wordt door bodemdieren bewerkt en zo is de Serengeti nu van CO2-source in CO2-sink veranderd.” We moeten een beter begrip krijgen van die ‘dierlijke component’ van de koolstofcyclus, zegt Schmitz. „We weten nu niet goed hoeveel koolstof er dankzij hen in en uit het systeem verdwijnt. En tegelijkertijd moeten we ervoor waken de natuur te veel naar onze hand te zetten. Je hebt mensen die aerosolen de lucht in willen pompen om wolkenvorming te beïnvloeden, of de oceaan inzaaien met ijzer om meer algen te krijgen… Over dat soort initiatieven wordt veel te simpel nagedacht. De natuur is veel complexer, dat kun je niet zomaar nabootsen.”

Ook Joris Cromsigt (ecoloog aan de Universiteit Utrecht, de Zweedse universiteit SLU en de Zuid-Afrikaanse Nelson Mandela-universiteit) houdt zich bezig met de invloed van grote zoogdieren op het klimaat.

„De klimaatproblematiek is veel breder dan alleen de uitstoot van CO2. Ook bijvoorbeeld albedo – de mate waarin het zonlicht gereflecteerd wordt – speelt mee. Een kortgegrazen grasvlakte reflecteert meer dan een bos.”

Herkauwende herbivoren

Met de methaanuitstoot door wilde grazers valt het mee, zegt Cromsigt. „Herkauwers, zoals koeien, zorgen voor een grotere uitstoot dan niet-herkauwende herbivoren, zoals neushoorns, olifanten en zebra’s. En een natuurlijke herbivorengemeenschap bestaat uit relatief veel niet-herkauwers. En in het wild vindt er een veel snellere afbraak van mest plaats door bodembewoners. Er is weleens berekend dat als boeren in Australië kangoeroes zouden houden in plaats van koeien het land grotendeels van zijn methaanfootprint af zou zijn.”

Cromsigt noemt net als Schmitz de invloed van grote grazers op natuurbranden. „Hun rol daarin is complex. Enerzijds zorgen de kortgegrazen gazonnetjes ervoor dat het vuur zich minder snel verspreidt, en daardoor komen er minder aerosolen in de lucht. Anderzijds zorgen olifanten voor extra veel brandbaar dood hout.”

Niet alleen in Afrika spelen grote grazers een belangrijke rol. Cromsigt noemt Pleistocene Park, een experiment in het noordoosten van Siberië, waar wetenschappers met behulp van onder andere wisenten en wilde paarden willen voorkomen dat de permafrost dooit: de dieren moeten helpen om de opwarming van de toendra af te remmen. „En in Zweden en Noord-Amerika is de invloed van elanden opvallend. Ze eten het liefste jonge loofbomen – daardoor blijven er relatief veel naaldbomen over, en die zijn minder positief voor de opname van CO2 in de bodem.” Wolven reguleren het aantal elanden, en kunnen nog op een andere manier als geo-engineers optreden: kadavers van dode dieren dragen bij aan de vastlegging van koolstof, als ze maar snel genoeg door bodemdieren worden afgebroken.”

Kluitige grond

Bodemdieren spelen sowieso een belangrijke rol in geo-engineering, zegt de Wageningse bodemwetenschapper Jack Faber. „Vooral regenwormen hebben een grote invloed. Als natuurlijke ploegen bewerken ze de bodem en zorgen ze ervoor dat er organisch materiaal in de ondergrond terechtkomt, en mest.” Ook houden ze de bodem luchtig: daardoor kan regenwater infiltreren, en kunnen planten goed wortelen. Toch is de aanwezigheid van regenwormen niet altíjd gunstig voor het klimaat, voegt hij toe. „Als regenwormen onder vochtige omstandigheden plantenresten de grond in werken, dan kan er lachgas ontstaan, N2O. En dat is juist een sterk broeikasgas.” Maar zo’n negatief effect speelt lang niet overal. „En een bijkomend voordeel van regenwormen is dat wormenpoep micro-organismen aantrekt. Microben zorgen ervoor dat grond samenklit tot aggregaten, en uiteindelijk tot kluiten. Een kluitige grond is een goede grond: in de kluiten zit organisch materiaal opgesloten. Daardoor is er minder risico op verdere afbraak en CO2-vorming.”

Ook de Wageningse hoogleraar microbiologie Thijs Ettema benadrukt het belang van microben. „Ze helpen niet alleen bij de afbraak van mest, dode dieren en organisch materiaal, maar hebben op specifieke momenten in de evolutie een cruciale rol gespeeld.” Als voorbeeld noemt hij het ontstaan van fotosynthese in cyanobacteriën, zo’n 2 miljard jaar geleden. „Zij hebben de wereld volgepompt met zuurstof, en dat heeft nogal wat teweeggebracht. Veel microben legden destijds het loodje omdat zuurstof giftig voor ze was, maar er ontstonden op den duur ook nieuwe levensvormen als eukaryoten – die cellen mét een celkern hebben – die het konden gebruiken als brandstof.” Op den duur ontstonden ook meercellige levensvormen. „Zonder simpele microben waren er geen eukaryote cellen geweest, en zonder eukaryote cellen geen mensen en dieren – en daarmee in het geheel geen geo-engineering.”