Nieuwe onderzoek toont aan dat grote ecosystemen zodra ze een kantelpunt bereikt hebben, in razendsnel tempo kunnen instorten en verdwijnen.

Als je denkt aan de uitgestrekte, prachtige Amazone kun je je bijna niet voorstellen dat zo’n groot regenwoud in zijn geheel ten onder gaat. Laat staan dat je je kunt voorstellen dat dat binnen vijftig jaar gebeurt. En toch is het mogelijk, zo waarschuwen onderzoekers in het blad Nature Communications.

Het onderzoek
De onderzoekers baseren zich op een uitgebreid onderzoek, waarbij ze zich allereerst focusten op ecosystemen die reeds zijn ingestort en plaats hebben gemaakt voor een ander type ecosysteem. De Sahel bijvoorbeeld. “Dit gebied was ooit begroeid met vegetatie, maar is veranderd in een woestijn,” zo vertelt onderzoeker Simon Willcock aan Scientias.nl. “Wij gingen na hoe groot deze (getransformeerde, red.) ecosystemen waren en hoeveel tijd de verandering ervan in beslag nam. Op basis daarvan kunnen we – zolang we weten hoe groot een ecosysteem is – voorspellen hoeveel tijd een ecosysteem nodig heeft om in te storten en te transformeren.”


Aangezien de omvang van de Amazone bekend is, is dit één van de ecosystemen waarvoor de onderzoekers in hun studie vast konden stellen hoelang het – zodra het gebied eenmaal een kantelpunt heeft bereikt – duurt voor het daadwerkelijk is getransformeerd tot een heel ander ecosysteem. Dat uit het onderzoek zou blijken dat het machtige regenwoud binnen vijftig jaar tijd kan veranderen in een savanne-achtig landschap, had Willcock ook niet aan zien komen. “Ik was inderdaad verrast. Ik dacht dat een ecosysteem dat al honderden miljoenen jaren bestaat er langer over zou doen om te verdwijnen. Maar toen we het nog eens nagingen, bleek onze schatting overeen te komen met die van andere onderzoekers die andere methoden gebruikten om tot hun schatting te komen.” Kortom: Willcock is ervan overtuigd dat de inschatting van hem en zijn collega’s klopt.

Sneeuwbaleffect
Rest de vraag hoe de machtige, uitgestrekte Amazone nu precies in enkele decennia tijd kan verdwijnen. Het zou waarschijnlijk het resultaat zijn van een sneeuwbaleffect, zo legt Willcock uit. “De Amazone is een regenwoud, maar als het woud droog genoeg is, kunnen er branden ontstaan die veel bomen doden. In de plaats van die bomen begint dan gras te groeien. Gras brandt sneller dan bomen, dus daarmee neemt de kans op branden toe. Die branden doden weer meer bomen, waardoor er meer gras gaat groeien, enzovoort, enzovoort.”

Kantelpunt
Of het regenwoud – dat vorig jaar getroffen werd door ernstige, grootschalige branden – momenteel ook daadwerkelijk op het punt staat om zo’n snelle transformatie te ondergaan, is moeilijk vast te stellen, vertelt Willcock. “Het is heel lastig om te bepalen of je een kantelpunt bereikt hebt. Zo’n kantelpunt is achteraf veel gemakkelijker vast te stellen, maar dat is duidelijk niet zo nuttig.” Wel zijn er signalen waar we naar uit kunnen kijken en die erop kunnen wijzen dat de Amazone op het punt staat om razendsnel te transformeren. Willcock duidt deze signalen aan als ‘flickering‘ en ‘critical slow down‘. Van ‘flickering‘ is sprake als bomen in bepaalde delen van de Amazone plaatsmaken voor grasland, waarna er weer bomen gaan groeien. In andere woorden: het ene moment is het gebied bosachtig, het andere moment savanne-achtig en dan weer bosachtig. “Hoe meer ‘flickering‘ je ziet, hoe groter de kans is dat je dicht bij een kantelpunt zit,” aldus Willcock. “‘Critical slow down‘ gaat over hoelang het duurt voor het bos wanneer het eenmaal vervangen is door gras, zich weer herstelt. Hoe dichter je je bij een kantelpunt bevindt, hoe trager het herstel gaat.”


De onderzoekers keken in hun studie niet alleen naar de Amazone, maar bijvoorbeeld ook naar koraalriffen. En die blijken – zodra ze een kantelpunt hebben bereikt – al in 15 jaar te kunnen verdwijnen. “De boodschap is krachtig,” stelt onderzoeker John Dearing. “We moeten ons erop voorbereiden dat de ecosystemen op onze planeet sneller veranderen dan we eerder hadden voorzien.”

Transformatie
Wanneer een ecosysteem ten onder gaat, staat een nieuw ecosysteem op. In het geval van de Amazone zou het regenwoud waarschijnlijk plaats maken voor een savanne-achtig landschap. Het zou catastrofaal zijn voor tal van soorten die nu in het Amazonegebied leven en zich in een ander ecosysteem niet of nauwelijks kunnen handhaven. En ook de mens zou de veranderingen in de Amazone niet in de koude kleren gaan zitten, zo benadrukken de onderzoekers. “De snelle veranderingen in de grootste en meest iconische ecosystemen zouden van invloed zijn op de grondstoffen die ze ons nu opleveren, van voedsel en materialen tot zuurstof en water dat we nodig hebben om te kunnen overleven,” benadrukt Willcock.

Snel maatregelen nemen
Het goede nieuws is dat het nog niet te laat is. Veel grote ecosystemen kunnen nog gered worden. En de studie van Willcock en collega’s biedt zelf handvaten om de ecosystemen voor ondergang te behoeden. Zo tonen de onderzoekers aan dat ecosystemen die bestaan uit tal van verschillende soorten die bovendien de interactie met elkaar aangaan, veel stabieler zijn en minder snel ineenstorten dan ecosystemen die slechts door één soort worden gedomineerd. Met dat in het achterhoofd lijkt het raadzaam om ons in pogingen om ecosystemen te redden, te focussen op zogenoemde ‘sleutelsoorten’: soorten die – onder meer door hun grote invloed op andere soorten en het landschap waarin ze leven – een enorm stempel drukken op het ecosysteem.

“De belangrijkste boodschap van ons onderzoek is dat zelfs grote ecosystemen veel sneller verloren kunnen gaan dan gedacht,” aldus Willcock. “En dat betekent dat overheden, de industrie en andere organisaties veel sneller in actie moeten komen om de talloze wereldwijde problemen aan te pakken.” Als voorbeeld haalt Willcock de hoge CO2-concentraties in de atmosfeer aan, die voor talloze ecosystemen problematisch zijn. “Als onderhandelingen daarover nog decennia in beslag nemen, kunnen veel ecosystemen al verdwenen zijn, tegen de tijd dat de onderhandelingen zijn afgerond.”