Seizoenstiming

Door klimaatverandering is het in ons deel van de wereld tegenwoordig eerder lente en langer zomer dan voorheen. Veel jaarlijks terugkerende gebeurtenissen in de natuur schuiven daardoor naar voren of duren langer in het seizoen. Maar de ene soort verschuift met een andere snelheid dan de andere en daardoor veranderen interacties tussen soorten. Onderzoekers van het NIOO bestuderen de gevolgen van die verschillen in verschuivende seizoenstiming.

Temperatuur en daglengte

Marcel Visser is dierecoloog bij het NIOO. ”De opwarming heeft ervoor gezorgd dat planten eerder in de lente in bloei komen, insecten eerder uit hun winterrust komen, en dat vogels vroeger terugkeren van hun winterverblijf en eerder eieren leggen. Maar voor veel soorten vogels en ook zoogdieren is naast temperatuur nog een andere factor van belang: daglengte. En die verandert vanzelfsprekend niet door klimaatverandering.”

Visser doet onderzoek aan koolmezen en hun prooien, de rupsen van wintervlinders. “Jonge koolmezen groeien van 1 tot 18 gram in 18 dagen tijd en vaak hebben koolmezen een nest van wel negen jongen,” zegt Visser. Maar het moment in het voorjaar dat er veel wintervlinderrupsen zijn om die jongen mee te voeden, komt steeds vroeger. Terwijl het moment dat jonge koolmezen uit hun ei komen, minder snel naar voren schuift dan de rupsenpiek. “Er zit bovendien een grens aan hoeveel de vogels kunnen vervroegen.”

Erfelijke eigenschappen?

Om te achterhalen of de koolmezen de veranderingen in seizoenstiming bij hun prooien zullen bijhouden, doet Visser experimenteel onderzoek aan genetische aanpassing bij koolmezen. “Daarbij is de vraag: hoe erfelijk is een eigenschap? We weten dat vrouwtjesmezen die vroeg in het voorjaar hun eieren leggen, ‘vroege’ dochters krijgen. Omdat die vrouwtjes voordeel hebben ten opzichte van ‘late’ mezen, is er een selectievoordeel voor vrouwtjes met die eigenschap. Maar de genetische aanpassing van de koolmees gaat niet snel genoeg om de huidige klimaatverandering bij te houden. Klimaatverandering leidt op deze manier tot ecologische relatieproblemen.”

Meer generaties per jaar

Onderzoeker Jeff Harvey is specialist in de ecologie van insecten en spinnen. Hij ziet al aan de basis van de voedselketen problemen door veranderingen in seizoenstiming. Zoals vogels te laat kunnen zijn voor hun prooien, zo kunnen insecten juist te vroeg zijn voor hun eigen voedsel. Het koolmotje, bijvoorbeeld, is een trekvlinder die ooit Nederland pas in de zomer aandeed na overwintering in Zuid-Europa. Begin jaren ’90 van de vorige eeuw, weet Harvey, begon de soort de Nederlandse winters te overleven. “Daardoor zijn ze nu veel eerder in het seizoen aanwezig. Soms komen rupsjes zelfs zo vroeg uit het ei, dat er voor hen nog geen planten beschikbaar zijn om van te eten. Alleen dat al beïnvloedt de voedselketen van vogels en andere vertebraten.”

Algen en bacteriën eerder, dierlijk plankton blijft achter

Lisette de Senerpont Domis en Dedmer van de Waal van de afdeling Aquatische Ecologie zien in het water de relaties tussen soorten op een vergelijkbare manier veranderen als bij vogels en insecten. De Senerpont Domis: “Wanneer algen en bacteriën door opwarming eerder in de lente pieken, is het dierlijk plankton nog in winterrust, waardoor het te laat op het feestje komt en zijn eetmoment mist. Dat kan in de voedselketen zelfs doorwerken tot op het niveau van vissen.”

Daarnaast kunnen temperatuursveranderingen in de winter ook de algenbloei in de lente beïnvloeden. “In jaren met warme winters worden kiezelalgen onderdrukt door een parasitaire schimmel. Bij koude temperaturen kan die niet goed infecteren,” legt De Senerpont Domis uit. “Daardoor komen de algen na een hogere temperatuur in de winter niet tot bloei en dat kan gevolgen hebben voor het dierlijk plankton in de lente.”

Warme lente nabootsen

Van de Waal en De Senerpont Domis doen experimenten in zogeheten mesocosms: grootschalige systemen die meren nabootsen. Het onderzoek leverde verrassingen op bij experimenten met een verhoogde temperatuur in de lente. Van de Waal: “Dat is het moment dat dierlijk plankton uit winterrust komt. Hun voedsel, de algen, was onderdrukt door de schimmels. Maar het dierlijk plankton bleek nu te kunnen overleven op de sporen van die schimmels, want die zijn ook zeer voedzaam.” Dat laat zien dat verschuivingen door veranderingen in temperatuur bij één soort of groep gevolgen kan hebben voor het hele systeem. Bovendien zijn effecten over seizoenen heen te zien.

Langer seizoen

Naast een vroegere start, is door klimaatverandering het groei- en bloeiseizoen tegenwoordig ook langer. De Senerpont Domis ziet dat van microniveau tot en met hoog in de voedselketen: “Cyanobacteriën - of blauwalgen - bloeien nu tot in de herfst en watervogels die in de zomer op het Markermeer verblijven, zijn langer in Nederland. De bar is langer open.”

Insecten kunnen door het verlengde seizoen zelfs langer doorgaan dan goed voor hen is, zegt insectenkenner Harvey. “Tegenwoordig hebben insecten meer generaties dan voorheen. In plaats van één per jaar zijn het er soms wel drie of vier. Dan bestaat het risico dat het aan het eind van het seizoen ineens snel kouder wordt en de volwassen insecten het loodje leggen zonder voorbereidingen te hebben getroffen voor de winter.”