Organisatie - 11 juni 2009

‘OM GOED SAMEN TE WERKEN MOET JE AARDIG EN RESPECTVOL ZIJN’

Prof. Marten Scheffer doet vernieuwend en invloedrijk onderzoek op meerdere onderzoeksterreinen. Zijn succesvolle aanpak van interdisciplinair onderzoek luidt: heb geduld om te snappen wat een andere specialist bedoelt en wees nieuwsgierig en respectvol.

achtergrond_0_219.jpg
achtergrond_0_219.jpg

Foto: Guy Ackermans

‘Als je interdisciplinair wil werken, moet je tenminste één ding echt goed kunnen’, zegt Marten Scheffer, hoogleraar Aquatische ecologie en waterkwaliteitsbeheer. ‘Ik heb verstand van de ecologie van meren, dat ecosysteem ken ik.’ Zijn onderzoeksgroep van dertig mensen richt zich als enige universitaire groep in Nederland op de aquatische ecologie en waterkwaliteit. De groep timmert goed aan de weg. ‘We zijn als excellent beoordeeld door de visitatiecommissie. Mijn collega’s zijn stuk voor stuk heel goed en kunnen het ook zonder mij, zodat ik de vrijheid heb om nieuwe paden te ontdekken.’
Scheffer blijkt nog iets goed te kunnen: hij weet veel van de theorie van dynamische systemen. ‘Die wiskundige theorie is in principe universeel; hij geldt ook voor bijvoorbeeld het klimaat of economische systemen.’ Het werken vanuit die systeemtheorie verklaart waarom Scheffer de afgelopen tien jaar zoveel vernieuwend en toonaangevend onderzoek heeft gepubliceerd. ‘Vaak kun je een probleem uit één vakgebied oplossen met een aanpak uit een heel ander vakgebied.’ Zo wist hij een klimaatvraagstuk over de opwarming van de aarde op te lossen met een methode uit de wiskundige biologie. ‘Ik hoorde een lezing van Nico van Breemen over het klimaat en dacht: hier kunnen we een techniek uit de wiskundige biologie toepassen. Die techniek kenden de klimaatwetenschappers niet, omdat ze de literatuur uit dit vakgebied nooit zien. Wiskunde schept prachtige mogelijkheden om bruggen te slaan met andere vakgebieden. Het is dan ook jammer dat een groot deel van de biologen een hekel heeft aan wiskunde.’

GROTE EGO’S
Scheffer werkt voortdurend samen met andere onderzoeksdisciplines. ‘Het is onmogelijk om in een paar jaar het klimaatonderzoek of een ecosysteem te doorgronden, dus je moet samenwerken met specialisten. Zaak is wel dat je je huiswerk goed hebt gedaan en de basis van de andere disciplines snapt. Zo hebben de sociale en economische wetenschappers een heel ander jargon en gedachtenwereld. Dan heb je veel geduld nodig om te snappen wat de ander bedoelt. Ik doe moeite om geschikte specialisten te vinden. Omdat je over en weer zoveel geduld nodig hebt, werkt het alleen als je die mensen aardig vindt en respecteert. Je moet eigenlijk echt vrienden worden en je moet bescheiden zijn over je eigen gebied. Grote ego’s die precies weten hoe het in elkaar zit kunnen slecht samenwerken.’
Als samenwerken met andere disciplines zoveel geduld vergt, zal Scheffer wel veel uren maken. ‘Nee, ik maak weinig uren, ik heb bijna mijn hele loopbaan vier dagen per week gewerkt en nooit ’s avonds of in het weekend. Ik heb tijd nodig voor muziek en voor mijn kinderen van 9 en 11 jaar. Wel heb ik altijd een opschrijfboekje bij me. Wetenschap is een manier van leven, het laat je niet los, het is er altijd. En wat ik ook doe: intensief werken. Ik houd van het snelkookpan-principe: je trekt je met een groep terug op een eiland en gaat een aantal dagen heel intensief aan een bepaald probleem werken.’

INVESTEREN
Nu hij de Spinozaprijs heeft, mag hij de komende vijf jaar naar eigen inzicht 2,5 miljoen euro uitgeven aan onderzoek. Waarin gaat hij investeren? ‘We werken nu aan het vinden van waarschuwingssignalen die omslagen in een systeem aankondigen. Daarbij zoeken we naar signalen die universeel zijn, en dus bijvoorbeeld zowel klimaatomslagen als epileptische aanvallen voorspellen. Ik wil dat graag interdisciplinair uitzoeken, samen met bijvoorbeeld medici en economen. We hebben mini-ecosysteempjes van plankton in ons lab aangelegd, waarmee we theorieën gaan toetsen over signalen voor zo’n omslag.’
Ook wil Scheffer verder werken aan een andere kijk op evolutie. ‘Dat draait om het oude vraagstuk hoe het kan dat er zoveel soorten op aarde zijn. Volgens de klassieke theorie heeft elke soort zijn eigen niche. Met zijn collega Egbert van Nes ontwikkelde Scheffer een radicale theorie die suggereert dat de meeste soorten eigenlijk meer van hetzelfde zijn. Ze denken dat er twee manieren zijn voor soorten om naast elkaar te kunnen bestaan: genoeg van elkaar verschillen, of juist genoeg op elkaar lijken. ‘Je ziet het ook in de economie: groepjes bedrijven die naast elkaar bestaan en meer van hetzelfde maken.’
Belangrijker dan het uitwerken van zulke al ingezette sporen vindt Scheffer het echter om in alle vrijheid te kunnen exploreren. ‘Het mooie van deze prijs is dat je geen plan hoeft in te dienen voor wat je gaat ontdekken. Zo’n plan is per slot van rekening ook strijdig met de essentie van vernieuwing’ Met genoegen parafraseert hij een citaat van kinderboekenschrijver Toon Tellegen. ‘Ik ga eerst iets bedenken dat ik nog nooit heb bedacht. Ik ben heel benieuwd wat dat zal zijn.’ HOE ECOSYSTEMEN EN SAMENLEVINGEN KUNNEN OMSLAAN
Een zeer invloedrijke studie van Scheffer is die waarin hij aantoonde dat meren twee alternatieve evenwichtstoestanden hebben: helder met waterplanten en troebel met algen. Hij schrijft in 1993 een artikel over deze stabiliteitstheorie in Trends in Ecology and Evolution, welke tevens de basis vormt voor zijn boek Ecology of Shallow Lakes. De theorie vormt ook de basis van een nieuwe beheersstrategie, waarbij de visstand tijdelijk wordt teruggebracht om meren te doen omslaan van een troebele toestand met blauwalgen naar een toestand met helder water en hoge biodiversiteit.
Samen met andere biologen toont hij vervolgens aan dat ogenschijnlijk stabiele ecosystemen zoals koraalriffen en savannes plotseling kunnen kantelen naar een totaal andere toestand: Zijn artikel Catastrophic shifts in ecosystems in Nature in 2001 leidt tot een paradigmaverschuiving in de ecologie en behoort inmiddels tot de meest geciteerde artikelen in de wereld.
Dan verbreedt hij zijn onderzoek naar de breekbaarheid van samenlevingen. Samen met de sociologe Frances Westley en de econoom William Brock ontwikkelt hij een theorie die laat zien wat de grootste sociaal-economische barrières zijn voor duurzaam gebruik van natuurlijke hulpbronnen. Ook verklaart dit theoretisch kader, opgetekend in Ecosystems in 2003, waarom samenlevingen systematisch te laat reageren op nieuwe problemen en waarom meningen en attitudes in samenlevingen soms toch plotseling kunnen omslaan.
Scheffer is ook pionier op het gebied van de voedselwebecologie. Hij weet de complexe dynamiek van planktongemeenschappen te verklaren met verrassend eenvoudige modellen. Verbinding van dat werk met experimentele uitkomsten leidde onder meer tot een publicatie van een van zijn promovendi, in 2008 in Nature, waarin voor het eerst chaos in een echt voedselweb werd aangetoond.
Een andere onderzoekslijn van hem gaat over facilitatie: planten kunnen positieve effecten hebben op elkaar in natuurlijke vegetaties. Samen met Milena Holmgren weet hij dit inzicht te verenigen met het ogenschijnlijk tegenstrijdige paradigma dat concurrentie de ontwikkeling van vegetaties bepaalt. Hun benadering helpt een richtingenstrijd in de ecologie op te lossen.
Scheffer leverde ook een belangrijke bijdrage aan de klimaatwetenschap, door in 2006 met Duitse en Engelse collega’s in te schatten hoe groot de ‘positieve terugkoppeling’ bij klimaatverandering is. Bekend was al dat de opwarming van de aarde tot een hogere CO2-concentratie leidt, wat vervolgens leidt tot een nog hogere temperatuur. Via een historische analyse van data uit de periode tussen 1550 en 1850 weten hij en zijn collega’s dit proces te kwantificeren.
Op dit moment werkt Scheffer aan de vraag hoe plotselinge omslagen in complexe systemen zijn te voorspellen. Zo liet een promovendus van hem dit jaar in een artikel in PNAS zien dat acht scherpe klimaatomslagen in de geschiedenis van de aarde vooraf gegaan zijn door generieke early warning signals.

Re:ageer