De versnippering van leefgebieden is een belangrijke oorzaak van het wereldwijde verlies van biodiversiteit van wilde planten en dieren. Populaties planten en dieren in kleine leefgebieden zijn kwetsbaarder en lopen een groter risico uit te sterven. Versnippering zorgt er bovendien voor dat de planten en dieren moeilijk kunnen terugkomen op plaatsen waar ze zijn verdwenen. Ook leidt het ertoe dat er minder genen worden uitgewisseld tussen populaties, waardoor groepen planten en dieren mogelijk minder goed kunnen reageren op veranderende omstandigheden.
Abrupt omslagpunt
Maatregelen om de natuur te herstellen richten zich al vaak op het maken van verbindingen tussen geïsoleerde leefgebieden. Deze maatregelen blijken echter vaak niet voldoende te helpen. De nieuwe studie van De Jager en Soons geeft nu een mogelijke oorzaak: planten raken aangepast aan hun kleine leefgebied en ontwikkelen zaden die zich slechts op korte afstand verspreiden.De Jager legt uit hoe dat werkt: "Als een leefgebied uit elkaar valt, is het voor planten aanvankelijk nog gunstig om zaden te hebben die grote afstanden kunnen reizen. Zo bereiken ze andere geschikte leefgebieden. Onze wiskundige modellen laten dan ook zien dat wanneer een groot leefgebied uit elkaar valt in steeds verder uit elkaar liggende kleinere leefgebieden, er eerst zaden ontstaan die verder kunnen reizen. Maar de modellen laten ook zien dat er een abrupt omslagpunt is: als de versnippering op een bepaald moment nog iets verder toeneemt, komen de verschillende leefgebieden echt te ver uit elkaar te liggen. De zaden kunnen die afstand dan simpelweg niet meer overbruggen. Het model suggereert dat er op dat moment zaden ontstaan die slechts korte afstanden kunnen afleggen, zodat de meeste zaden binnen het eigen geschikte leefgebied terechtkomen."
Hoewel dit een pure modelstudie is, is het wel iets wat kan gebeuren en waar we nu al rekening mee moeten houden.
Dr. Monique de Jager
Herstellen
De onderzoekers gebruikten de modellen ook om te onderzoeken wat er gebeurt als afstanden tussen leefgebieden weer verkleind worden, bijvoorbeeld door tussenliggende gebieden te herstellen. De Jager: "Uit het model blijkt dat de leefgebieden echt weer een stuk dichter bij elkaar moeten komen te liggen om de gevolgen van de versnippering terug te draaien. We berekenden de afstand waarop de omslag plaatsvindt waarbij planten weer zaden ontwikkelen die ver kunnen reizen. Het blijkt dat die afstand tussen leefgebieden minder groot is dan de afstand van het omslagpunt dat plaatsvindt als de versnippering juist toeneemt. Om de gevolgen van het uiteenvallen van leefgebieden terug te draaien, moet de natuur dus minder versnipperd zijn dan het niveau van versnippering waarop de gevolgen zijn ontstaan."Wiskundige modellen
De huidige studie is gebaseerd op wiskundige modellen die nabootsten hoe plantenzaden zich verspreiden via water. De Jager heeft plannen om in de toekomst te gaan onderzoeken of zulke omslagpunten ook daadwerkelijk in de natuur plaatsvinden. De Jager: "Hoewel dit een pure modelstudie is, is het wel iets wat kan gebeuren en waar we nu al rekening mee moeten houden."De onderzoeker geeft daarnaast aan dat het waarschijnlijk is dat een soortgelijk mechanisme ook bij dieren speelt. De Jager: "Dieren kunnen hun gedrag aanpassen en van elkaar leren. Als dieren eenmaal hebben geleerd dat het niets oplevert om hun leefgebied te verlaten, dan zullen ze dat ook niet meer doen."
Als je nu zorgt voor meer geschikte leefgebieden, kun je voorkomen dat planten zich aanpassen aan kleine, geïsoleerde leefgebiedjes.
Dr. Monique de Jager
Concrete aanwijzingen
Er zijn overigens al wel concrete aanwijzingen dat versnippering van leefgebieden kan leiden tot plantenzaden die zich minder ver verspreiden. De Jager kwam bijvoorbeeld op het idee voor de modelstudie toen ze een wetenschappelijk artikel las over vleugelstreepzaad. Deze plant produceert twee typen zaden: zaden die meteen op de grond vallen en zaden die met de wind worden meegevoerd. Het blijkt dat vleugelstreepzaadplanten die in kleine gebiedjes in stedelijk gebied groeien, relatief meer vallende zaden hebben dan vleugelstreepzaadplanten die buiten de stad groeien. Stedelijke vleugelstreepzaadplanten blijken daarom relatief snel aangepast te zijn aan een versnipperde omgeving, waarin zaden die zich via de wind verspreiden vaak op grond terechtkomen waar ze niet kunnen groeien, zoals op asfalt of stenen. Zaden die meteen vallen, komen daarentegen in hetzelfde stukje geschikte grond terecht waarin hun moederplant staat.Voorkomen
Volgens De Jager laat de modelstudie zien dat voorkomen beter is dan genezen. De Jager: "Als je nu zorgt voor meer geschikte leefgebieden, kun je voorkomen dat planten zich aanpassen aan kleine, geïsoleerde leefgebiedjes. Dat is natuurlijk de beste stap, want als planten eenmaal zo zijn geëvolueerd dat ze zich niet meer ver kunnen verspreiden, moeten er een stuk meer maatregelen worden genomen om de gevolgen terug te draaien."Publicatie
Critical transitions and evolutionary hysteresis in movement: Habitat fragmentation can cause abrupt shifts in dispersal that are difficult to revertEcology and Evolution, 29 mei 2023
Monique de Jager, Merel Soons