Wetenschap - 1 januari 1970

Uitsterven dinosaurus geen ramp

Wetenschappers voeren het uitsterven van dinosaurussen vaak terug op grote plotselinge krachten als meteorieten of vulkaanuitbarstingen. Volgens prof. Marten Scheffer en ir Egbert van Nes van de leerstoelgroep Aquatische ecologie en natuurbeheer zijn kleine, 'doodnormale' veranderingen zoals een temperatuurstijging even waarschijnlijke oorzaken. Ook op dit moment kan een ecologisch evenwicht daardoor plotseling omslaan in een ander evenwicht, waarbij vele soorten uitsterven.

Dat schrijven Scheffer en Van Nes in wetenschappelijke tijdschrift The American Naturalist. Zij baseren zich daarbij op een computermodel dat zij ontwikkelden, waarbij ze milieuveranderingen koppelen aan verschuivingen in de soortensamenstelling van een ecosysteem. Eerdere modellen voor interactie tussen grote aantallen soorten lieten eventuele veranderingen in de omgeving buiten beschouwing.
Van Nes: ‘We tonen met ons model aan dat er voor elk ecosysteem, bijvoorbeeld een koraalrif, een meer, of een hele oceaan, een alternatief evenwicht bestaat met geheel andere planten- en diersoorten. En dat zo'n ander evenwicht bereikt kan worden als gevolg van kleine veranderingen in het milieu.’
Het computermodel laat zien dat voor ruim negentig procent van de ingevoerde fictieve ecosystemen een alternatief ecologisch evenwicht bestaat, met een andere soortensamenstelling.

Desastreus
Een scepticus zou zeggen dat het slechts een computermodel betreft, maar de Wageningse ecologen zien wel degelijk aanknopingspunten in de natuur. Zo zijn in oceanen, met name in de Stille Oceaan, plotse regime shifts waargenomen, waarbij opeens de soortensamenstelling van vissen, zoöplankton en algen in het water veranderde, zonder dat hier een plotselinge kracht van buitenaf is aangetoond, of een grote verandering in het klimaat of het zeewater. Het is volgens Van Nes en Scheffer goed mogelijk dat hier minieme, maar gestage veranderingen, de oorzaak zijn, met op een bepaald moment een desastreus effect. Zo’n verandering kan bijvoorbeeld liggen in een verminderde nutriëntenaanvoer of afkoeling van het zeewater.
Van Nes maakt de vergelijking met een hoopje zand waar kleine zandkorrels op vallen: ‘Dan krijg je om de zoveel tijd lawinetjes. Deze schokken komen als het ware overeen met de omslagen in natuurlijke ecosystemen.’ Op een gegeven moment is het ecosysteem zo instabiel dat, na een klein zetje, een nieuw evenwicht moet worden gevonden. Zo staat het zandkorreltje synoniem met bijvoorbeeld een temperatuurstijging van een tiende graad, of de aanvoer van een bepaalde hoeveelheid toxische stoffen in een ecosysteem. Een kleine aanleiding met als gevolg het uitsterven van een hele reeks dier- en plantensoorten.

Dinosauriërs
Van Nes: ‘We zijn niet met ons computermodel begonnen met in het achterhoofd de evolutie. Maar het plaatje dat we te zien krijgen met ons model, met abrupte verandering in soortensamenstelling, lijkt wel erg op de omslag van soorten in het verleden.’ Zo hebben geologen en paleontologen op basis van fossielvondsten vijf belangrijke perioden vastgesteld waarin soorten massaal zijn uitgestorven, waaronder de dinosauriërs aan het eind van het Krijt, zo'n 65 miljoen jaar geleden. We kennen ook het massaal uitsterven aan het eind van het Paleozoïcum, zo'n 250 miljoen jaar geleden. Toen verdwenen veel in zee levende ongewervelde dieren, waaronder de trilobieten, en op het land verdwenen de meeste zoogdierachtige reptielen. Geschat wordt dat 50 tot 70 procent van alle landsoorten en 70 tot 95 procent van de zeesoorten ophielden te bestaan. Het is gissen naar de oorzaak. Sommige wetenschappers denken aan grootschalig vulkanisme in het huidige Siberië, andere vermoeden dat een grote meteoriet of asteroïde de schuldige is. Van Nes is echter sceptisch over dit soort hypotheses: ‘Zeker niet voor elk van de vijf grote uitstervingsgolven is het evident dat een grote kracht van buitenaf zoals een meteoriet de boosdoener is geweest’, stelt de onderzoeker.

Opwarming aarde
Kleine veranderingen in het klimaat of een verontreiniging van bodem, water of lucht, moeten zeker meegerekend worden als mogelijke oorzaken. En zo verwachten Van Nes en Scheffer ook in de huidige tijd dat ecosystemen op een bepaald moment bezwijken, waarbij in één keer talloze dier- en plantensoorten zullen verdwijnen. Ecologen verwachten dat door de opwarming van de aarde een kwart van de huidige dier- en plantensoorten op land zal uitsterven voor het jaar 2050. De Wageningse onderzoekers vermoeden op basis van hun computerberekeningen en empirische gegevens over soortendynamiek, dat dit schoksgewijs zal verlopen. ,,Helaas is het moeilijk te voorspellen wanneer dit precies gebeurt. Helaas zal het ook niet terug te draaien zijn.’

Hugo Bouter

Re:ageer