Organismen die zich willen vestigen wachten op gouden kans

Een zaadje dat zich in een droge bodem wil nestelen of een kwelderplant die bloot wordt gesteld aan sterke of minder sterke krachten van golven, allemaal hebben ze te maken met ruwe omstandigheden waaronder ze zich moeten proberen te vestigen. “Al die organismen moeten profiteren van een zogeheten window of opportunity”, zegt Van Belzen. “Ze moeten een gunstige periode hebben die lang genoeg is om hun worteltjes in de dynamische of juist droge bodem te laten groeien. Zitten ze eenmaal stevig genoeg in de bodem, of reiken hun worteltjes diep genoeg, dan kunnen ze weer zwaardere omstandigheden aan. Het is dus niet zozeer de gemiddelde droogte of de gemiddelde kracht van de golven die hen parten speelt, het gaat om de spreiding. Is er een periode van geschikte condities die lang genoeg duurt om een kans te pakken?”

Wiskundige formule

Van Belzen en collega’s hebben deze wetmatigheid in een wiskundige formule gevat die even eenvoudig als elegant is: l=d/t. “Maar zo eenvoudig als hij eruit ziet, zo lang hebben we erover gefilosofeerd”, stelt de onderzoeker. “Het inzicht dat je moet zoeken naar de window of opportunity, dus naar de kansen voor een organisme, zijn relatief nieuw in dit onderzoeksveld. Tot nu toe dachten we vooral in ‘alternatieve toestanden’, kaal of begroeid, nat of droog. En die toestanden zouden dan via kritische kantelpunten naar elkaar kunnen omslaan. Maar hoe dat werkt was niet duidelijk. Door nu de variatie in condities expliciet toe te voegen aan de theorie, kunnen we de kans berekenen dat er zo’n kritisch kantelpunt plaatsvindt.”   

Behoeften bepalen

De formule van Van Belzen en collega’s is meer dan voer voor filosofen en wiskundigen. Ook beheerders kunnen er iets mee, benadrukt hij. De sleutel zit hem in het bepalen van de timing van een organisme ten opzichte van het klimaat. “Je moet bijvoorbeeld proberen te bepalen hoe lang het duurt voor een plant worteltjes heeft die lang genoeg zijn om bij het grondwater te komen, of hoe lang het duurt voor een plant hoog genoeg is om begrazing door dieren te doorstaan. Tegelijk moet je meten hoe lang een periode van droogte kan duren of hoe vaak er grazers langskomen, inclusief de spreiding daarin. Binnen die spreiding kan je dan als natuurbeheerder gerichte maatregelen nemen om de kansen voor een organisme te vergroten, bijvoorbeeld door extra water te geven of door grazers weg te houden.”

Uitgedrukt in de wiskundige formule l=d/t, is l dan de snelheid waarmee de wortels moeten groeien in centimeters per dag, d de grondwaterdiepte gedurende droogte in centimeters en t de tijd in dagen dat de plant de kans krijgt om ongestoord te groeien. “Met deze manier van kijken, krijg je een veel beter inzicht in het wel of niet kunnen vestigen van planten of andere organismen”, aldus Van Belzen.

Meer informatie

• Artikel A probabilistic framework for windows of opportunity: the role of temporal variability in critical transitions

Tekst: NIOZ
Foto's: Jim van Belzen