Biodiversiteit bedreigd door invasieve soorten: INPLANT deed het onderzoek

Deze vrijdag 22 mei vieren we de Internationale Dag voor Biodiversiteit. Doordat onze activiteiten de afgelopen weken zo fel zijn afgenomen lijken fauna en flora enige respijt te hebben gekregen. Maar de afgelopen decennia – en vooral de laatste jaren – is de biodiversiteit alarmerend afgenomen.

Het IPBES (Intergovernmental Science and Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services) publiceerde in 2019 het eerste wereldwijde beoordelingsrapport over biodiversiteit en ecosysteemdiensten. Hun conclusies spreken voor zich:

• Het wereldwijde uitsterven van soorten is "tientallen of zelfs honderden keren hoger dan het gemiddelde over de afgelopen 10 miljoen jaar"…
• "Het gemiddelde aantal inheemse soorten in de meeste grote terrestrische biomen is met minstens 20% gedaald."
• Voor de best bestudeerde taxonomische groepen wordt het aandeel met uitsterven bedreigde soorten geschat op gemiddeld 25%.
• Door extrapolatie suggereert dit dat "van ongeveer 8 miljoen dier- en plantensoorten (waarvan 75% insecten), ongeveer 1 miljoen met uitsterven worden bedreigd", waaronder "velen in de komende decennia, tenzij er maatregelen worden genomen om de intensiteit van de factoren die verantwoordelijk zijn voor het verlies aan biodiversiteit te verminderen".

De belangrijkste directe factoren zijn veranderingen in land- en zeegebruik, directe exploitatie van organismen, klimaatverandering en vervuiling.

Maar naast deze voor de hand liggende oorzaken is een vijfde misschien minder bekend bij het grote publiek: invasieve uitheemse soorten. Deze laatste werden onder de loep genomen door het STEREO-project INPLANT.

Waarom invasies door exotische soorten bestuderen?

Invasieve uitheemse soorten vormen een groeiende bedreiging voor de biodiversiteit en het functioneren van terrestrische ecosystemen. Hun aantal is sinds 1970 met ongeveer 70% toegenomen in het twintigtal landen waarvoor gedetailleerde gegevens beschikbaar zijn. Ze kunnen daardoor de dienstverlening van de natuur aan de samenleving in gevaar brengen, met verstrekkende gevolgen voor de menselijke gezondheid en de economie.

Het INPLANT-projectteam heeft het onderzoek uitgevoerd om te proberen alle vragen te beantwoorden over deze exotische plantensoorten die, na hun (opzettelijke of onopzettelijke) introductie, de afgelopen decennia grote delen van Europa hebben veroverd: om welke soorten gaat het, wanneer en waar vestigden ze zich, waarom vinden deze invasies plaats en vooral hoe?

Waarom en hoe, de belangrijkste vragen

Er bestaat al een zwarte lijst met de soorten die momenteel als invasief worden beschouwd en veel ecologisch onderzoek heeft het mogelijk gemaakt de factoren vast te stellen die de vestiging van bepaalde exotische soorten bevorderen. Bovendien hebben veel specialisten op het gebied van teledetectie zich gericht op methoden om te detecteren waar ze zich ontwikkelen.

De vraag waarom deze uitheemse soorten zich verspreiden en hoe ze het functioneren van binnengevallen ecosystemen beïnvloeden, blijft echter grotendeels onbeantwoord. De INPLANT-onderzoekers probeerden tools te ontwikkelen en toe te passen om deze vragen te beantwoorden.

Welke methodes om invasies te bestuderen?

Als uitgangspunt gebruikten de onderzoekers van het project het potentieel van hyperspectrale teledetectiegegevens om de gevolgen en de onderliggende mechanismen van plantinvasies beter te begrijpen. De link tussen reflectantie en het functioneren van ecosystemen is niet alleen gebaseerd op fenomenologische relaties, maar vooral op de biochemische en structurele kenmerken van vegetatie. Deze kenmerken worden ook "functionele kenmerken" genoemd en worden door milieuactivisten beschouwd als de essentiële variabelen van een plantengemeenschap die het functioneren en de gezondheid bepalen.

Voorspelling van het chlorofylgehalte dmv een hyperspectraal APEX-beeld

Het INPLANT-project toonde aan dat het mogelijk was om de studie van ecosysteemdynamiek uit te breiden tot buiten het traditionele raamwerk van functionele ecologie, door optische spectrale gegevens te integreren en de herstelde functionele eigenschappen te gebruiken als essentiële variabelen van de plantengemeenschap. Het onderzoek richtte zich op twee functioneel verschillende en invasieve exotische soorten in België: de eenjarige reuzenbalsemien Impatiens glandulifera Royle en de uitlopende vaste plant late guldenroede Solidago gigantea.

En de resultaten?

Het project heeft verschillende belangrijke vorderingen opgeleverd:

• Een samenvatting van kennis over het vermogen van huidige hyperspectrale sensoren en methoden om verschillende belangrijke kenmerken van graslandecosystemen te schatten, is opgesteld en gepubliceerd in een overzicht van de wereldliteratuur;
• Een nieuwe procedure voor het meten van de reflectie van individuele kruidachtige soorten in situ is ontwikkeld en geëvalueerd;
• De gegevens over spectrale en functionele kenmerken verkregen tijdens het project werden opgeslagen in de TRY- en ECOSIS-databases;
• De herstelde functionele kenmerken onthulden de impactpaden van de invasie: I. glandulifera en S. gigantea veranderden de biomassa in de lucht, de stabilisatie van het strooisel en het fosfor dat in de bodem beschikbaar was door selectie-effecten (waardoor preventie inheemse soorten om te overleven), in plaats van door een afname van de functionele diversiteit van de gemeenschap.

Meer informatie:

International biodiversity day

Media Release: Nature’s Dangerous Decline ‘Unprecedented’; Species Extinction Rates ‘Accelerating’

STEREO project INPLANT