Ondanks het rotsachtige, vulkanische, droge landschap, floreren op de eilanden de flora en fauna. Hoe kan dat?

De Galapagoseilanden, die ongeveer 900 kilometer vanaf het Zuid-Amerikaanse vasteland uit de Stille Oceaan oprijzen, zijn een iconische en wereldwijd belangrijke biologische hotspot. De eilanden staan bekend om hun unieke rijkdom aan endemische soorten die Charles Darwin inspireerden tot zijn befaamde evolutietheorie. Sindsdien hebben wetenschappers de eilanden intensief bestudeerd. Maar één vraag bleef tot op heden onopgelost: hoe kunnen de flora en fauna op de rotsachtige, vulkanische en droge eilanden zo weelderig floreren?

Uniek
De Galapagoseilanden werden ontdekt in 1535, maar werden pas echt wereldberoemd toen Charles Darwin aan boord van zijn onderzoeksschip Beagle er in 1835 aanmeerde. “De Galapagos zijn uniek omdat ze één van ’s werelds hoogste concentraties endemische soorten herbergen,” vertelt onderzoeker Alberto Naveira Garabato in een interview met Scientias.nl. “Dit heeft vervolgens een diepgaande invloed gehad op de geschiedenis van de wetenschap, zoals geïllustreerd in Darwins evolutietheorie.” De afgelegen ligging van de eilanden maakt dat ze na hun ontstaan maar zeer spaarzaam door dieren vanaf het vaste land zijn gekoloniseerd. De dieren die in de loop van de tijd op de eilanden arriveerden, evolueerden vervolgens onafhankelijk van hun soortgenoten op het vaste land. Op die manier ontstonden er veel soorten die alleen op de Galapagoseilanden te vinden zijn.


De reuzenschilpad is misschien wel de beroemdste bewoner van de Galapagoseilanden. Afbeelding: Alexander Forryan

De Galapagoseilanden worden gekenmerkt door een redelijk bar landschap. Er heerst een heet en droog woestijnklimaat. Maar ondanks het rotsachtige, vulkanische landschap waar het maar mondjesmaat regent, floreren op de eilanden de flora en fauna. Waar komt die organische rijkdom vandaan? Om die vraag te beantwoorden, maakten de onderzoekers in hun studie gebruik van computermodellen om zo de regionale oceaancirculatie rond de eilanden goed te kunnen bestuderen. En dat leidde tot het antwoord op die ene prangende vraag.

Fytoplankton
Waarom de onderzoekers zich over de oceaancirculatie bogen? Wetenschappers weten al enige tijd dat de natuurlijke rijkdom van de Galapagoseilanden op de één of andere manier te herleiden is naar de oceaan. “Het ecosysteem op de eilanden wordt in stand gehouden door een overvloedige concentratie fytoplankton in de wateren rond de eilanden,” legt Garabato uit. “Net als elke andere plant heeft fytoplankton voedingsstoffen nodig om te gedijen. En dergelijke voedingsstoffen worden geleverd door koel, diepzee-water dat rond de eilanden naar het oppervlak stijgt.” Het betekent dat – tijdens bepaalde momenten van het jaar – dit bodemwater rond de eilanden opwelt, wat vervolgens een explosieve groei van fytoplankton stimuleert.

Lokale processen
Kortom, de opwelling van diepzee-water naar het oceaanoppervlak levert essentiële voedingsstoffen die nodig zijn om het ecosysteem op de Galapagoseilanden te ondersteunen. Maar wat ligt er dan ten grondslag aan die opwelling? “In onze studie hebben we aangetoond dat deze opwelling wordt gedreven door lokale processen,” vertelt Garabato desgevraagd. “Denk aan zuidelijke winden die op kleine oceaanfronten waaien en voor turbulentie zorgen. En dat is gezien de heersende theorieën best een verrassing. Sinds de jaren zestig hebben oceanografen namelijk gedacht dat de opwelling van diepzee-water rond de Galapagoseilanden verband hield met de botsing tussen een grote onderzeese stroming (de zogenoemde equatoriale Onderstroom die de Stille Oceaan oostwaarts langs de evenaar doorkruist) en de eilanden.” De nieuwe modellen tonen echter aan dat de intensiteit van de opwelling rond de Galapagoseilanden wordt aangedreven door een lokale noordenwind, die krachtige turbulentie opwekt aan de oceaanfronten ten westen van de eilanden. En dus wijzen de bevindingen erop dat de opwelling wordt beheerst door zeer lokale interacties tussen de atmosfeer en de oceaan.


Klimaatverandering
Dat inzicht is heel belangrijk met het oog op de toekomst. “De Stille Oceaan wordt beïnvloedt door enkele van de sterkste klimaatschommelingen op aarde,” legt Garabato uit. “Denk bijvoorbeeld het fenomeen El Niño. Klimaatmodellen voorspellen dat deze schommelingen ernstiger zullen worden naarmate de wereldwijde klimaatverandering zich verder ontvouwt. En dus is het heel belangrijk om te begrijpen hoe kwetsbaar de opwelling rond de Galapagoseilanden én het ecosysteem dat het ondersteunt, precies zijn voor dergelijke klimaatschommelingen.”

El Niño is een natuurverschijnsel dat gekenmerkt wordt door een sterke opwarming van zeewater in de oostelijke Grote Oceaan. El Niño kan het weer wereldwijd beïnvloeden. Sommige gebieden krijgen te maken met extreme droogte en/of warmte. Andere gebieden kampen weer met overmatig veel regen.

Het is dus de vraag wat klimaatverandering met de unieke Galapagoseilanden in petto heeft. Wetenschappers proberen echter wel in kaart te brengen hoe het ecosysteem op de eilanden verandert. Enkele jaren geleden kwamen ze er bijvoorbeeld nog achter dat ook de oceaan rond de eilanden opwarmt. Het onderzoek wees uit dat de temperatuur van het water tussen 1979 en 2010 met zo’n 0,2 graden Celsius per decennium is toegenomen. We hebben het dan over een totale opwarming van zo’n 0,6 graden Celsius. En dat kostte veel koraal de kop.

Om echter een volledig beeld te scheppen van hoe ecosystemen op en rond de Galapagoseilanden aan verandering onderhevig zijn, zouden we volgens de onderzoekers tevens aandacht moeten besteden aan de nieuw ontdekte processen. “Deze kennis, over waar en hoe de opwelling van het voedingsstofrijk water plaatsvindt, is heel belangrijk voor het verbeteren van het beheer,” zegt Garabato. “Als we daarnaast beter kunnen voorspellen wanneer deze opwelling plaatsvindt, kunnen ook bijvoorbeeld plaatselijke vissers hierop zinspelen en een meer duurzaam beleid hanteren. En dat is hoognodig in het licht van klimaatverandering.”