Opgewarmd
Nederland
deel
Natuur, water
en landbouw: aanpassen Ecosystemen en klimaat Water, mens en landschap: eeuwenlang een gevaarlijk samenspel Polders, sloten en plassen: binnenwateren in beweging Rivieren: extremen en exoten Woelige zee, belaagde kust Moerassen en de broeikas Bomen en bossen Natuurbeheer: kansen en bedreigingen Landbouw: de kunst van het aanpassen Toekomstige natuur in een ander klimaat
Ecosystemen en klimaat Saskia Woudenberg & Rolf Roos
Wie de gevolgen van klimaatverandering voor ecosystemen wil beschrijven, vraagt om moeilijkheden. Over de vraag hoe het klimaat
De concrete gevolgen voor soorten zijn – zoals we in het voorgaande zagen – nog maar net zichtbaar. Hoe kunnen we dan de gevolgen voor hele levensgemeenschappen in beeld brengen en inschatten?
De aarde is een ecosysteem, de Amazoneregio is een ecosysteem, een bos is een ecosysteem en de Waddenzee is een ecosysteem. Maar ook een vennetje op de hei, een duinhelling, de vijver in de tuin en een bloempot met alle beestjes die erin leven zijn als ecosystemen te benaderen. Een ecosysteem is volgens een definitie ‘een geheel van biotische (planten en dieren en hun interacties) en a-biotische (niet-levende) factoren die als eenheid kunnen worden opgevat’. Een ecosysteem is dus een abstract begrip, en het is een kwestie van schaal wat je eronder wilt vatten. In dit deel bekijken we diverse Nederlandse ecosystemen: binnenwateren, rivieren, zee en kust, bossen en moerassen: wat gebeurt er met ze als het klimaat verandert? Twee enigszins afwijkende onderwerpen binnen dit hoofdstuk zijn landbouw en vastlegging van kooldioxide. Het eerste is afwijkend, omdat de landbouw niet alleen last kan hebben van klimaatverandering, maar deze ook mede veroorzaakt. Vastlegging van kooldioxide gaat klimaatverandering tegen. Bossen en moerassen kunnen in die
Het dominante klimaat Klimaat is een sleutelfactor in het bestaan van elk organisme. De temperatuur in winter en zomer, in combinatie met de hoeveelheid vocht in het groeiseizoen, bepaalt in hoge mate hoe de natuur het landschap stoffeert, welke bloemen er bloeien en welke dieren er kunnen overleven. De invloed van het klimaat op het bestaan van organismen is groter dan de invloed van andere dominante factoren zoals gesteentesoort (zuur of basisch, zoet of zout), reliëf, bodem en water (zie figuur 28). Als het klimaat verandert en de lucht bijvoorbeeld iets warmer wordt, kan dat een direct gevolg voor soorten hebben, vooral voor planten en dieren die wat temperatuur betreft net aan hun tolerantiegrens zitten. Kwam een plant in onze regio vroeger niet voor doordat de winter te koud was, dan kan zo’n soort nu wel overleven. Maar vaak is de invloed van klimaatverandering indirect. Er is dan een keten van oorzaken en gevolgen. Door meer kooldioxide in de lucht gaat de temperatuur omhoog, bomen gaan harder groeien, de ene boom wat meer dan de andere, zodat de concurrentieverhoudingen in een bos, bijvoorbeeld tussen berk en beuk, veranderen. De berk groeit in een bepaalde regio sneller en verspreidt zich beter en eerder. Op lange termijn kunnen soorten als eik en beuk het tempo niet bijhouden, de berk wel. Zo ontstaan er veranderingen in hele ecosystemen.
Ecosystemen en klimaat
precies zal veranderen, is nog volop discussie.
zin een rol spelen in het klimaatbeleid. Dit deel wordt afgesloten met enkele trends en voorspellingen, waarbij we de grenzen van ons kleine land ver achter ons laten.
107
Opgewarmd Nederland
Tot de systemen die bij toenemende klimaatverandering het risico lopen ontregeld te raken of ingrijpend te veranderen, behoren kustecosystemen, moerassen en bossen. De snelheid waarmee de gemiddelde wereldtemperatuur volgens voorspellingen de komende tientallen jaren zal toenemen, kwam zelfs in de ijstijden niet voor. Toen de laatste ijstijd op zijn eind liep, nam de gemiddelde wereldtemperatuur met hoogstens 0,1°C per eeuw toe. Nu luidt de voorspelling dat de temperatuur tot 2100 met 1,4 tot 5,8°C zal toenemen: dat is dus 14 tot 58 keer zo snel. Het is zeer de vraag of soorten en ecosystemen zich snel genoeg kunnen aanpassen aan die klimatologische opvlieger. Te meer, omdat klimaatverandering niet het enige is waaraan ze zich moeten aanpassen. De mens vervuilt, versnippert en verkleint vele leefgebieden. En menselijke activiteiten waarbij natuurgebieden verdrogen of overbemest raken kunnen het effect van klimaatveran-
dering op ecosystemen en soorten verder versterken. Door menselijke invloed sterven soorten uit met een snelheid die honderd tot duizend keer zo groot is als uitsterving via ongestoorde evolutie. Zelfs als soorten zich kunnen aanpassen aan de nieuwe omstandigheden, veranderen de ecosystemen vaak toch. Er komen nieuwe soorten bij, andere verdwijnen en de interacties tussen soorten veranderen. Ook de erfelijke eigenschappen van soorten kunnen onder de veranderende milieuomstandigheden veranderen. Het klassieke voorbeeld hierbij is de peper-en-zoutvlinder die in roetrijke gebieden een donkere vorm ontwikkelde, terwijl de soort in schone omgevingen prachtig peper-en-zoutkleurig gevlekt is en daardoor weinig opvalt op de korstmosrijke boomschors. In de bijdragen aan dit deel beschrijven wetenschappers en vakmensen de gevolgen voor
108
Figuur 28. Samenhang tussen de sleutelfactoren in ecosystemen.
Klimaatverandering
Toename kooldioxideconcentratie (en andere Toename kooldioxidebroeikasgassen) in de concentratie atmosfeer (en andere broeikasgassen) in de atmosfeer Effecten op fysiologie
Effecten fysiologie Onderop andere
met o.a.en gevolgen voor productie productie en reproductie
reproductie
Effect op fenologie
Effect op fenologie Bijvoorbeeld vervroeging Bijvoorbeeld vervroeging van onderdelen van de van onderdelen van de levenscyclus het levenscyclus in in het seizoen seizoen
-Toename wereldgemiddelde temperatuur extreme weersomstandigheden, zoals -Verandering inNiño neerslagpatronen bijvoorbeeld El -Verandering in frequentie en intensiteit van -Stijging zeespiegel extreme weersomstandigheden, zoals bijvoorbeeld El Niño -Stijging zeespiegel
Effect op verspreiding
Effect op verspreiding Bijvoorbeeld verschuiBijvoorbeeld ving richting verschuipolen en ving richting polen en inde debergen bergen -- de de --in hoogte in hoogte in
Verandering erfelijke Verandering erfelijke eigenschappen
eigenschappen door andere selectiedruk door andere selectiedruk ten van ander tengevolge gevolge van ander klimaat klimaat
Verandering in soort-interacties bijvoorbeeld concurrentie. predator-prooirelaties, Verandering in soort-interacties infecties door parasieten, desynchronisatie (niet meer bijvoorbeeld concurrentie. predator-prooirelaties, in de tijd overlappen) van soorten die afhankelijk infecties door parasieten, desynchronisatie (niet meer van elkaar zijn
in de tijd overlappen) van soorten die afhankelijk van elkaar zijn
Verdere verandering in verspreiding
Verdere verandering in verspreiding
Uitsterven van sommige soorten
Uitsterven van sommige soorten
Verandering in structuur en samenstelling van de levensgemeenschap
bijvoorbeeld verarming van sommige levensgemeenschappen en een relatieve toename van onkruiden en weinig eisende soorten: verbrandneteling
Verandering in structuur en samenstelling van de levensgemeenschap
Verandering in processen zoals
waterkringloop, stikstofkringloop, successie, koolstofvastlegging, etc. van sommige levensbijvoorbeeld verarming
gemeenschappen en een relatieve toename van onkruiden en weinig eisende soorten: verbrandneteling
Verandering in processen zoals
waterkringloop, stikstofkringloop, successie, koolstofvastlegging, etc.
Figuur 29. Hoe klimaatverandering ingrijpt in de natuur. verschillende ecosystemen: voor de soortensamenstelling en voor de processen die er plaatsvinden. In de teksten over binnenwateren, rivieren en de kust staat de kringloop van het water centraal, alsmede de vraag hoe Nederland daarmee omgaat. De voor een deel onplezierige veranderingen die ons te wachten staan – meer kans op overstromingen en droogte, meer muggen, bedreiging van zwemwateren door giftige blauwalgen en exotische naaktslakken in de delta – zijn wel van menselijke makelij, maar niet in alle gevallen is klimaatverandering de oorzaak. In de bijdragen over moerassen en bossen komt onder andere de koolstofvastlegging in
de natuur aan de orde. Wellicht kunnen deze ecosystemen helpen om de kooldioxideconcentratie in de lucht te verminderen. Ook wordt toegelicht waarom het gebruik van hout de uitstoot van kooldioxide beperkt. In de bijdrage over landbouw zien we onder andere dat de opbrengst soms omhooggaat en dat de kans op plagen toeneemt. Landbouw is echter ook medeveroorzaker van klimaatverandering. Voor de uitstoot van methaan door de landbouw zijn koeien de grote boosdoeners: 80 procent van het methaan ontstaat in hun maag bij vertering van gras. De slotbeschouwing blikt vooruit op de natuur van de toekomst.
Ecosystemen en klimaat
Onder andere -fotosynthese -fotosynthese -ademhaling -ademhaling -plantengroei -plantengroei -watergebruik -watergebruik -stofwisselingssnelheid -stofwisselingssnelheid -afbraak -afbraak met o.a. gevolgen voor
-Toename wereldgemiddelde temperatuur -Verandering in neerslagpatronen -Verandering in frequentie en intensiteit van Klimaatverandering
109
