Ecosystemen staan dichter bij de afgrond dan gedacht

Extreme milieufenomenen zoals bosbranden en droogtes zetten ecosystemen zodanig onder druk dat ze steeds moeilijker terug evenwicht vinden. Dat leidt dan tot een zogeheten tipping point voor ecologisch verval. En die kantelpunten komen steeds sneller, zegt een nieuwe studie in Nature.

Een Brits onderzoeksteam maakte gebruik van computermodellen en bekeek zo vier bedreigde ecosystemen en dan vooral de factoren die ertoe kunnen bijdragen dat een tipping point wordt bereikt: het omslagpunt dat de ineenstorting of een verregaande wijziging van een bepaald ecosysteem onvermijdelijk maakt.

Ecologische doom-loops

In sommige van de vier ecosystemen leidde het toevoegen van nieuwe extreme gebeurtenissen, bovenop de druk waaraan het systeem vandaag sowieso onderhevig is, tot een tijdstip van een voorspeld omslagpunt dat maar liefst 80 % eerder kan vallen.

Volgens de auteurs wil dit zeggen dat een “perfecte storm” van voortdurende stress door factoren zoals het niet-duurzaam gebruik van land, de uitbreiding van de landbouw en klimaatverandering, in combinatie met acute stoorzenders zoals overstromingen en bosbranden, kan leiden tot een sneller verval van natuurlijke systemen. Ze hebben het over ‘ecologische doom-loops’.

Planeet onder stress

Het team bekeek verschillende soorten ecosystemen waaronder het historische voorbeeld van het verval van de Rapa Nui-beschaving op Paaseiland, waarvan algemeen wordt aangenomen dat dit het gevolg was van overbevolking in combinatie met niet-duurzame exploitatie van het bomenbestand.

De modellen werden meer dan 70.000 keer gesimuleerd voor elk ecosysteem, waarbij de variabelen telkens werden aangepast. Tot 15 % van het verval was het gevolg van nieuwe extreme gebeurtenissen, zelfs als de belangrijkste stress constant werd gehouden. Met andere woorden, zelfs als ecosystemen duurzamer worden beheerd door de belangrijkste stressniveaus zoals ontbossing constant te houden, kunnen nieuwe stressfactoren zoals extreem weer nog steeds zo’n ineenstorting veroorzaken.

‘In elk van de vier ecosystemen die we bekeken, zagen we hetzelfde resultaat’, zegt coauteur Gregory Cooper van de Universiteit van Sheffield.

‘Meer dan een vijfde van de ecosystemen wereldwijd dreigt in te storten’

Op dit moment is het voor de onderzoekers nog niet mogelijk om te voorspellen hoe klimaatgerelateerde omslagpunten en de effecten van lokale menselijke acties op ecosystemen precies met elkaar verbonden zijn. Wat wel duidelijk is uit de studie is dat beide elkaar kunnen versterken.

Het aantal extreme klimaatgebeurtenissen is sinds 1980 toegenomen en de opwarming van de aarde doet ze verder toenemen. Wetenschappers maken zich daarom zorgen over mogelijke domino-effecten.

‘Meer dan een vijfde van de ecosystemen wereldwijd dreigt in te storten’, zegt Simon Willcock van Bangor Universiteit over het onderzoek dat gepubliceerd is in Nature Sustainability.

‘Aanhoudende stress op de planeet en extreme gebeurtenissen werken op elkaar in en kunnen zaken versnellen waar we misschien geen invloed op hebben. Zodra ze een omslagpunt bereiken, is het te laat.’

Onderling verbonden

‘In de afgelopen twee jaar heeft de wereld zich gebogen over klimaat- en ecologische crises op VN-conferenties over klimaatverandering en biodiversiteit. Maar we mogen niet vergeten dat de oorzaken van de crises met elkaar verbonden zijn’, zegt Willcock nog. ‘Ze zijn al met elkaar in botsing gekomen en het uitblijven van actie op beide gebieden kan tot ernstige gevolgen leiden.’

Een voorbeeld van een mogelijk vervroegd kantelpunt is het Amazonewoud waarvan het Internationale Panel voor Klimaatverandering (IPCC) schat dat het een tipping point kan bereiken omstreeks het jaar 2100. Het nieuwe onderzoek suggereert nu dat een omslag enkele tientallen jaren eerder kan plaatsvinden dan voorspeld door het IPCC.

Het is algemeen bekend dat het Amazonewoud wordt bedreigd door ontbossing. Opwarming van de aarde en extreme klimaatgebeurtenissen zoals droogtes en bosbranden kunnen deze permanente stress aanzienlijk vergroten. Hierdoor kan het vermogen van het Amazonegebied om zijn eigen regenval te genereren afnemen, waardoor het droger en kwetsbaarder wordt en het ecosysteem sneller in een neerwaartse spiraal terechtkomt.