Ecosystemen in het nauw: warmere beken produceren minder voedsel voor vissen

Warmere beken breken biomassa sneller af, maar verliezen daarbij ook meer koolstof aan de lucht.

Schrijf je in voor de nieuwsbrief! Ook elke dag vers het laatste wetenschapsnieuws in je inbox? Of elke week? Schrijf je hier in voor de nieuwsbrief!

Bladeren, twijgen en schors die in een beek vallen vormen in veel bosrijke beken de basis van het hele voedselweb. Microben en kleine waterinsecten breken dat materiaal af. Daarbij komt energie in de vorm van voedsel vrij voor andere dieren, zoals vissen.

Leestip: Gevaarlijke resistente bacterie duikt nu ook op in het wild

Een nieuw onderzoek laat nu zien dat stijgende watertemperaturen dit proces flink kunnen veranderen. Alhoewel de afbraak van bladeren sneller verloopt in warmere beken ontstaat daarbij ook meer CO₂. Daardoor blijft uiteindelijk minder voedsel over. De studie verscheen in het tijdschrift Ecosphere.

Warmer water

Het onderzoek is uitgevoerd door onderzoekers van Northern Arizona University. Zij onderzochten of de watertemperatuur van een beek invloed heeft op de manier waarop de voedingsstoffen uit bladeren worden opgenomen door het lokale ecosysteem.

De uitkomst is opvallend. Hoofdonderzoeker Michael Zampini laat weten: “Een hogere watertemperatuur versnelt niet alleen de biologische processen in een beek, maar verandert ook hoe efficiënt de aanwezige organismen koolstof omzetten in biomassa. Daardoor gaat meer energie verloren.”

Die boodschap is belangrijk: biomassa vormt vaak het fundament van een voedselweb. Als er minder biomassa wordt geproduceerd blijft daardoor ook minder energie over voor de dieren die zich hoger in de voedselketen bevinden. Daardoor kan een vermindering gevolgen hebben voor het hele ecosysteem.

Zeldzame vorm

Voor het onderzoek bouwden de wetenschappers een soort van ‘mini-beek’ in een kas bij The Arboretum at Flagstaff. In die beek plaatsten ze 48 kleine ‘doorstroombakken’ waar bladeren in zaten. De beek was opgesplitst in drie delen: een kouder deel, een deel met een normale temperatuur en een deel met een warmere temperatuur.

Gedurende een periode twee jaar voerden ze experimenten uit op verschillende temperaturen. Daarvoor gebruikten ze de bladeren van twee verschillende soorten: een soort waarvan de bladeren sneller afbreken en een soort waarvan het blad veel langzamer afbreekt.

De onderzoekers volgden de koolstof in de bladeren met een slimme techniek. Door de bladeren te ‘labelen’ met een zeldzame vorm van koolstof konden ze precies meten hoeveel koolstof in microben terechtkwam, hoeveel in insecten belandde en hoeveel als CO₂ vrijkwam. Ook maten ze de snelheid van de afbraak en de gemiddelde groei van de microben en insecten.

Minder efficiënt

De resultaten laten een duidelijk patroon zien: microben breken bladeren sneller af in warmer water, maar doen dat wel minder efficiënt. Bij lagere temperaturen werd nog een flink deel van de koolstof vastgelegd in biomassa, maar bij de hoogste temperaturen gebeurde dat aanzienlijk minder.

Bij de insecten was het beeld iets anders. Hun voedselopname en koolstofopname namen soms wel toe bij hogere temperaturen. Toch groeiden ze niet onbeperkt door. Rond een temperatuur van ongeveer 9 graden lag hun efficiëntie het hoogst. Daarboven aten ze wel meer, maar leverde dat niet altijd meer groei op.

Onderzoeker Jane Marks zegt: “Uiteindelijk wordt het hele systeem minder efficiënt. Wat we zien is dat organismen bij een hogere temperatuur meer koolstof aan andere processen besteden, zoals de ademhaling. Daardoor blijft er minder koolstof over voor het opbouwen en ondersteunen van het voedselweb.”

De gevolgen daarvan kunnen heel verreikend zijn. Uiteindelijk betekent het dat er steeds minder voedsel beschikbaar zal zijn voor de vissen die in een beek leven. Daardoor wordt niet alleen het lokale ecosysteem geraakt, maar mogelijk ook de lokale visserijen.

We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Gaan deze bacteriën samen eindelijk de plasticvervuiling aanpakken? enHonderd miljoen jaar geleden werd in de diepe oceaan een evolutionaire lont aangestoken, met grote gevolgen voor de inktvissen . Of lees dit artikel: Fossiele reuzenslak geeft blik op het klimaat van de verre toekomst

Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast: