Na tientallen jaren van gestaag toenemende beïnvloeding door de mens kunnen veel ecosystemen plotseling een onverwachte en dramatische omslag naar een andere toestand vertonen. Volgens prof.dr. Marten Scheffer, hoogleraar Aquatische ecologie bij Wageningen Universiteit kan geleidelijke milieuverandering de veerkracht ondermijnen, terwijl er op het eerste gezicht vrijwel niets aan het ecosysteem verandert. Daardoor kan het breekbaar geworden ecosysteem bij een kleine verstoring opeens instorten. Dat meldt de ‘key note speaker’ tijdens het internationale SETAC-congres in Den Haag, waar bijna tweeduizend milieuwetenschappers bij elkaar komen.
“De natuur reageert simpelweg minder recht-toe-recht-aan dan we dachten. Soms kan je druk op een ecosysteem steeds maar verder opvoeren zonder grote gevolgen, totdat het plotseling ineenstort. Het is duidelijk dat we ons veel meer moeten gaan concentreren op het begrijpen en beheren van veerkracht”, aldus Scheffer. Extreme gebeurtenissen kunnen systemen doen omslaan, maar alleen als de veerkracht door vaak minder opvallende geleidelijke veranderingen ondermijnd is. Dit onderwerp is actueel omdat ecosystemen onder druk staan door klimaatverandering en vervuiling.
Het inzicht dat veel ecosystemen in een fragiel evenwicht balanceren komt voort uit de toegenomen mogelijkheden om zulke complexe ecologische systemen in hun geheel te kunnen bestuderen, maar ook uit een beter begrip van catastrofale ecologische veranderingen in het verleden. Zo blijkt de Sahara lange tijd rijk begroeid te zijn geweest met moerassen en meren vol nijlpaarden, krokodillen en vis; tot zo'n 5000 jaar geleden een abrupte omslag naar een woestijntoestand plaatsvond.
Troebele meren
Dichter bij huis is het voorbeeld van het effect van toenemende hoeveelheden meststoffen in de loop van de vorige eeuw op de Nederlandse meren, waar Scheffer zelf onderzoek aan doet. "Lange tijd zag je weinig veranderen aan het heldere water waarin je visjes en ander waterleven tussen de planten kon zien wegschieten. Tot in de zeventiger jaren veel meren vaak van het ene op het andere jaar omsloegen naar een troebele toestand waarin behalve blauwalgen en brasem maar weinig voorkomt". Een vergelijkbaar probleem treedt op bij koraalriffen in het Caribische gebied die massaal overwoekerd zijn door zeewieren, nadat hun veerkracht door verontreiniging was ondermijnd. Ook in oceanen lijken nu scherpe omslagen te kunnen plaatsvinden, met verregaande gevolgen voor visserij en klimaat.
Veerkracht
"Het idee dat de natuur plotsklaps naar een andere toestand kan omslaan is buitengewoon verontrustend", zegt Marten Scheffer. "We hebben gewoon altijd geleerd om nogal rechtlijnig te denken, maar nu blijkt dat we er niet op kunnen rekenen dat het er in de natuur zo rechtlijnig aan toegaat”. De implicaties voor de manier waarop we met ecosystemen omgaan zijn volgens Scheffer verregaand. De plotselinge omslagen betekenen vaak een enorm verlies van biodiversiteit maar ook van economische waarde. Extra problematisch is het feit dat subtiele veranderingen over eeuwen de veerkracht kunnen ondermijnen zonder dat daar iets van te zien is, tot het moment waarop een toevallige gebeurtenis zoals een uitzonderlijk warme zomer of een overstroming de zaak doet omslaan.
Volgens Scheffer moet er meer aandacht komen voor begrip en beheer van de veerkracht van ecosystemen. Afhankelijk van klimaat en andere variabelen kunnen veilige niveaus voor toxische stoffen sterk verschillen. De onverwachte omslagen van ecosystemen hebben ook vaak grote gevolgen voor de lotgevallen van toxische stoffen.