Mensen zijn afhankelijk van grasgewassen voor voedsel, maar nieuw onderzoek roept de bezorgdheid op dat als het klimaat te snel verandert, grassen zich niet snel genoeg aanpassen om gelijke tred te houden.
"Gecultiveerde gewassen in de grasfamilie zijn goed voor de helft van de calorieën die mensen consumeren", zegt John Wiens, professor in ecologie en evolutionaire biologie aan de Universiteit van Arizona. "Bijvoorbeeld tarwe, maïs, rijst en sorghum zijn allemaal grassen die samen meer dan de helft van het landbouwareaal wereldwijd bezetten."
"Veel van de wereld is bedekt met grassen, dus dit is geen type landschap waar we grootschalige uitstervingen zouden willen hebben."
Door vergelijking van eerdere snelheden van nichewijziging in 236-plantensoorten in de grasfamilie met geprojecteerde snelheden van klimaatverandering door 2070, ontdekte het team onder leiding van Alice Cang en Wiens dat de snelheid van toekomstige klimaatverandering drastisch kan overtreffen van de mogelijkheden van grassen om hun niches en overleven.
Qua temperatuur bleek de discrepantie tussen de afgelopen en de geprojecteerde snelheden zo hoog als de 5,000-vouw. Het onderzoek is gepubliceerd in Biologie Letters.
Naast de implicaties voor landbouw en voedselvoorziening beslaan natuurlijke graslanden ongeveer een kwart van het landoppervlak van de aarde en zijn het habitats voor veel planten- en diersoorten die ervan afhankelijk zijn.
"Veel van de wereld is bedekt met grassen, dus dit is geen type landschap waar we grootschalige uitstervingen zouden willen hebben," zegt Wiens.
"Laten we zeggen dat het klimaat twee graden warmer wordt in een gebied waar een lokale grassenpopulatie groeit", zegt Wiens. "Als de bevolking die verandering overleeft, kan ze haar klimaatniche verleggen.
"Vanuit een evolutionair perspectief zien we dat niches heel langzaam en vaak niet erg veel veranderen. De snelheid van nichebewegingen tussen grassoorten is vaak slechts enkele graden per miljoen jaar. Maar nu kunnen soorten in minder dan honderd jaar soortgelijke veranderingen aanbrengen. "
Boeren in ontwikkelingslanden
Wanneer een soort wordt geconfronteerd met een snelle verschuiving van het lokale klimaat, zijn er volgens de krant waarschijnlijk drie resultaten: het kan naar hogere hoogten en breedtegraden bewegen om binnen de oorspronkelijke niche-omstandigheden te blijven; verander zijn gebied om de nieuwe voorwaarden te omvatten; of uitsterven.
De gevolgen van lokale uitsterven of dalingen in grassen als gevolg van klimaatverandering kunnen het ernstigst zijn in ontwikkelingslanden.
"Zo kunnen veel zelfvoorzienende boeren in de ontwikkelingslanden hun gewassen niet alleen verplaatsen naar nieuwe locaties met een meer geschikt klimaat of grootschalige irrigatie opvoeren", zegt Wiens.
Om eerdere snelheden van klimaatniches te schatten, reconstrueerden de onderzoekers de voorouderlijke waarden van elke klimaatvariabele voor de voorouder van elk paar nauw verwante soorten. Vervolgens keken ze naar het verschil tussen de huidige geschatte nichewaarde voor elke soort en die van zijn meest recente gemeenschappelijke voorouder, die de nicheverschuiving geeft die elke soort tijdens zijn evolutionaire geschiedenis heeft ondergaan.
Vervolgens vergeleken ze het tempo van deze niche-verschuivingen met het tempo van de klimaatverandering van drie geprojecteerde scenario's die het minimale, maximale en gemiddelde niveau van toekomstige veranderingen vertegenwoordigen. Niche-veranderingen in temperatuurvariabelen variëren meestal tussen 1 en 8 graden Celsius per miljoen jaar, terwijl de snelheden voor toekomstige wijzigingen ongeveer 0.02-graden per jaar zijn, en over 3,000 tot 20,000 keer sneller.
Eerder onderzoek door het laboratorium Wiens onthulde dat gewervelde soorten zelfs gevoeliger zijn om te worden ontmoedigd door klimaatverandering, met geprojecteerde klimaatsniveaus die vaak de tarieven van klimaatniches veranderen met 100,000-vouw. Hoewel het onderzoek dit niet specifiek bestudeerde, kunnen gedomesticeerde gewassoorten minder veerkrachtig zijn tegen klimaatverandering dan hun wilde tegenhangers, omdat fokken gedurende millennia hen door een genetisch knelpunt van verminderde genetische variatie dwong.
"Deze verschillende bewijslijnen suggereren dat veel soorten misschien niet zelfstandig uit gevaar kunnen evolueren."
Cang, Wiens en co-auteur Ashley Wilson waarschuwen ervoor dat hun resultaten niet direct kunnen weergeven wat er in de toekomst zal gebeuren vanwege de inherente moeilijkheid om het effect van klimaatverandering op soorten en populaties te voorspellen. Niche-verschuivingen kunnen bijvoorbeeld veel sneller zijn over kortere perioden. De hoeveelheid nichewijziging die nodig is om de verwachte klimaatverandering aan te passen, kan echter nog steeds te veel zijn voor veel soorten.
Andere bewijsvoeringen ondersteunen de conclusies, wat aangeeft dat nicheverschuivingen misschien te traag zijn om de plaatselijke bevolking en soorten te redden van uitsterven onder klimaatverandering. Veldexperimenten toonden bijvoorbeeld aan dat individuen van een graslandplantensoort het niet goed deden als ze werden getransplanteerd naar warmere en drogere locaties. Ook vertonen veel plantensoorten al lokale uitstervingen in de warmste delen van hun geografische verspreidingsgebied.
"Deze verschillende bewijslijnen suggereren dat veel soorten misschien niet zelfstandig uit gevaar kunnen evolueren", zegt Wiens. "Gezien het feit dat grassen een van de belangrijkste groepen planten voor mensen zijn, kunnen er ernstige gevolgen zijn."
Bron: Universiteit van Arizona
Related Books:
at InnerSelf Market en Amazon
