Diversiteit is oorzaak en oplossing voor dreigende catastrofe

Het verkeer in een stad, de economie, een natuurgebied en ons eigen lichaam, de Aarde in haar geheel, zijn complexe systemen die perfect functioneren wanneer ze in evenwicht zijn. Maar een verkeerd afgesteld stoplicht, een blunderende bank, een uitstervende diersoort of een minuscuul virus kunnen die systemen binnen de kortste keren te gronde richten. Dat merken we dagelijks aan de niet ophoudende stroom van grote en kleine verstoringen.

Rommelen aan zijn omgeving is iets, wat de menselijke soort al vanaf het begin van zijn bestaan niet kan laten. En dat gaat aan de lopende band fout. Vrijwel alle beschavingen voor ons zijn ten onder gegaan aan systeemproblemen die ze zelf hebben veroorzaakt. En wij zijn hard op weg om ze te volgen.

Aan de andere kant is onze kennis groter dan ooit tevoren. Als we die effectief inzetten zouden we daarmee het instorten van het ecosysteem en van onze beschaving moeten kunnen voorkomen, zou je zeggen.

Maar hoe dieper ons inzicht wordt, hoe duidelijker zich aftekent dat we met elke stap verder doordringen in steeds complexere lagen van onderling verbonden systemen. Elk nieuw inzicht roept een waslijst van nieuwe vragen op en elke ingreep veroorzaakt nieuwe een grotere problemen. Begrip van het systeem als geheel biedt mogelijk een uitweg.

Twee voorbeelden uit de natuur laten zowel de risico’s als de oplossing duidelijk zien.

Mark Walport, de voornaamste wetenschapsadviseur van de Britse regering, waarschuwt dat de verzuring van de oceanen een ernstige bedreiging voor de visserij vormt. Een studie laat zien dat de verzuring ergere gevolgen heeft dan eerder voorzien.

“Als we CO2 blijven uitstoten in het huidige tempo, dan zal de verzuring van de oceanen substantiële risico’s met zich meebrengen voor complexe mariene voedselketens en ecosystemen”, zei hij tegen de BBC.

Nooit eerder in de laatste 65 miljoen verzuurde de oceaan zo snel, aldus Walport. De Government Chief Scientific Adviser verwijst nadrukkelijk naar nieuw onderzoek, dat deze maand gepubliceerd werd naar aanleiding van de VN-conferentie rond biodiversiteit.

De verzuring is het gevolg van de toenemende concentratie CO2 in de atmosfeer. Een deel daarvan lost op in het zeewater, waardoor de zuurtegraad stijgt en de chemie van het zeewater verandert. Dat heeft meestal een negatieve invloed op hoe vissen groeien, zeggen wetenschappers. Schelpdieren worden aangetast en haaien verliezen hun reukzin.

Een experiment in een aquarium met een hoog CO2-gehalte liet zien dat haaien de weg naar hun voedsel kwijt raakten. In het water was de geur van inktvis gepompt, voedsel waar doornhaaien dol op zijn. De dieren negeerden de geur compleet. Haaien in niet verzuurd water zwommen er wel naartoe.

Het effect van verzuring komt nog bovenop de in veel gebieden al desastreuze gevolgen van overbevissing.

Maar het kan ook andersom. In het Amerikaanse natuurreservaat Yellowstone Park ontstonden steeds grotere problemen als gevolg van het verdwijnen van vegetatie. Die viel ten offer aan steeds verder uitdijende kuddes herten, die alles opvraten wat op hun weg lag. Dat veranderde ploseling, toen wolven in het park werden uitgezet. Die beslissing had eigenlijk niets te maken met de hertenpopulatie, maar was gericht op het voorkomen van uitsterven van de amerikaanse wolf. Maar de terugkeer van een kleine groep wolven leidde wel tot herstel van het ecologisch evenwicht.

Bekijk in deze video wat er gebeurde.

Reverse eco-engineering

Wanneer we terugkijken naar wat er in het Yellowstone Park gebeurde levert dat interessante en ook elders bruikbare kennis op. Die kun je gebruiken voor experimenten in een omgekeerde volgorde, een manier van werken die bekend is uit de techniek als reversed engineering: haal een machine uit elkaar en bouw die weer op, waarbij telkens andere onderdelen worden weggelaten. Zo wordt duidelijk welke onderdelen onmisbaar zijn voor het functioneren, en welke niet of nauwelijks daaraan bijdragen.

Dat soort experimenten zijn ook gedaan met ecosystemen, zij het op beperkte schaal in omvang en in aantal soorten. Toch zijn de resultaten verbluffend. Steeds weer blijkt dat de variatie van een enkele soort het functioneren van het hele systeem kan beïnvloeden. Maar het rekenkundige inzicht is pas echt verpletterend: een ruimte van 8 kubieke meter en bevolkt door zo’n 32 soorten, plus bacteriën in bodem en lucht, geeft miljarden verschillende combinaties van soorten en onderlinge invloeden om te onderzoeken. Doorrekenen van de hele natuur zou langer duren dan de planeet nog kan bestaan, er van uitgaande dat we alle soorten al kennen. En dat is niet zo, want nog steeds worden er jaarlijks nieuwe soorten ontdekt. Kortom, onze kennis van de natuur zal altijd onvolledig blijven.

Maar ook al kennen we niet elk afzonderlijk proces, het verloop is telkens soortgelijk. Als er een element wegvalt, verandert de dynamiek in het systeem. En hoewel dat vaak tot onvoorspelbare uitkomsten leidt, is de manier waarop dat gebeurt soms wel te voorzien, gewapend met de ervaringen van eerdere observaties. Zoals de terugkeer van de wolven in Yellowstone het gedrag verandert van prooidieren en een domino-effect in alle richtingen veroorzaakt. Die kennis kun je ook elders inzetten.

Wat zowel de experimenten, als ook de observatie van de natuur zelf leren, is dat biodiversiteit belangrijk is. Niet eens zozeer het aantal soorten op zich, maar vooral veel verschillende soorten die actief participeren in de ecosystemen. Dat zet onze inspanningen om de biodiversiteit te bewaken in een ander daglicht. Immers, het beschermen van een soort in een reservaat, een dierentuin of in een biobank is misschien leuk voor de statistieken, maar het functioneren van de natuur schiet er weinig mee op. Een wolf in een dierentuin heeft geen enkele invloed op een ecosysteem (behalve misschien de organisatie van de dierentuin). Voldoende wolven in de natuur helpen om evenwicht te behouden. Het gaat niet alleen om de aanwezigheid van soorten als zodanig, maar juist om voldoende aantallen op de goede plaats. Vanuit dat perspectief bezien zijn onze ecosystemen nog veel verder gedegradeerd dan we wel willen geloven.

En niet alleen de natuur houdt slechts stand bij een stabiel evenwicht tussen voldoende aantallen soorten die in dat systeem actief zijn. Dat zelfde geldt ook voor de economie. Of elk ander systeem. Ook daar zijn we druk doende om de diversiteit in hoog tempo terug te brengen tot maar een paar elementen in een steeds instabieler systeem. Nog maar drie dominante munten. Eén allesomvattende zoekmachine. Eén economisch model. En straks nog maar één graan-, mais- en rijstsoort van één producent.

Meer diversiteit, minder CO2

Er is nóg een reden om de variatie in soorten in stand te houden: het klimaat. Want niet alleen onze fossiele energieconsumptie is verantwoordelijk voor de klimaatveranderende CO2 concentraties. Ook daarin speelt diversiteit een rol. Verschillende onderzoeken laten zien dat de capaciteit van ecosystemen om CO2 op te nemen groter is, naarmate de diversiteit in dat systeem groter is. Dus geldt andersom dat naarmate er minder soorten in een biotoop voorkomen, de capaciteit om CO2 op te slaan afneemt. De concentratie in de atmosfeer neemt toe, met alle gevolgen van dien.

Dat komt doordat met het afnemen van de diversiteit de totale hoeveelheid biomassa afneemt; ook die van planten en ook het bacteriële leven in de bodem. Niet alleen op het land, ook in zee. Wat uiteindelijk ook betekent: minder voedsel.

Ten slotte staat ook de gezondheid op het spel. Niet alleen die van ons, maar van alle leven. Vitale systemen met een grote diversiteit zijn ook veel beter bestand tegen ziektes.

Terwijl de hele wereld zich vooral op CO2 lijkt te richten als het om bescherming van het klimaat gaat, lijken maar weinig mensen zich te realiseren dat we op een tijdbom zitten die een nog veel grotere impact kan gaan hebben op ons voortbestaan, dan een paar graden opwarming (die op zich al desastreus kan zijn). Ook meer diversiteit in onze probleemanalyse en aanpak zal helpen om nog op tijd een omkeer te maken.

Peter van Vliet

Lees ook Lessons From the Reverse Engineering of Nature van Shahid Naeem

UNEP rapport “An updated synthesis of the impacts of ocean acidification on marine biodiversity”