De wereld heeft een ernstig bijenprobleem, en niet het soort waarbij het ongewenste insect zoemt op een buitenpicknick: honingbijen sterven met beangstigende snelheid (Amerikaanse boeren verloren 31 procent van hun honingbijkolonies in de winter van 2012/2013), en geen men weet waarom. Dat is een enorm probleem voor iedereen die van voedsel houdt, want honingbijen zijn 's werelds belangrijkste commerciële bestuiver - de Voedsel- en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties schat dat van 100 gewassen die 90 procent van het voedsel in de wereld produceren, 71 daarvan bijenbestoven zijn . Verlies honingbijen, en onze supermarkten kunnen gangpaden produceren ziet er bijna onvruchtbaar uit.
gerelateerde inhoud
- Hoe bloemen de wereld veranderden, van ecosystemen tot kunstgalerijen
- Deze nieuwe spermabank voor honingbijen kan helpen bij het bestrijden van kolonie
- De Amerikaanse hommel crasht ook
- Het geheime leven van bijen
Honingbijen zijn de meest voorkomende bestuiver die in de commerciële landbouw wordt gebruikt om een eenvoudige reden: ze worden gemakkelijk beheerd en gemanipuleerd door mensen. Honingbijen zijn een sociaal insect, wat betekent dat ze zich vormen en leven in grote, goed georganiseerde groepen. Boeren kunnen hiervan profiteren door grote honingbijpopulaties over te halen en bij de hand te houden; honingbijen kunnen ook door een boerderij worden getrokken en in grote aantallen worden vrijgelaten op de wil van de boer. Om deze redenen zijn honingbijen goed voor 80 procent van de bestuiving door insecten in landbouwgewassen.
Maar honingbijen zijn niet de enige bijen in het bestuivingsspel - noch zijn ze noodzakelijkerwijs de meest effectieve. Er zijn meer dan 20.000 soorten bijen, en 4.000 daarvan zijn inheems in Noord-Amerika (de honingbij is er niet een van). Deze inheemse bestuivers zijn - in sommige omstandigheden - eigenlijk betere bestuivers dan honingbijen, maar ze zijn moeilijker te beheersen. "Er is het afgelopen jaar veel onderzoek gedaan naar wilde bijen en hun bijdrage aan de bestuiving - in veel systemen verbeteren wilde bijen de bestuiving op een manier die bijen zoals honingbijen dat niet doen", legt Hannah Burrack, universitair hoofddocent uit aan de North Carolina State University (NCSU).
Eerder dit jaar publiceerde een groep bijenonderzoekers een studie in Science die de biodiversiteit van bijen koppelt aan verbeterde gewasopbrengsten - biodiversiteit is een soort verzekeringspolis voor ons voedselsysteem. Maar omdat wilde bijen niet zo gemakkelijk te beheren zijn als honingbijen, kunnen boeren aarzelen om praktijken in te stellen die inheemse bestuivers naar hun velden trekken.
Nu suggereert nieuw onderzoek van Burrack en haar collega's bij NCSU dat het vergroten van de diversiteit van hun bestuivers meer zou kunnen doen dan het gewas van een boer ten goede zou komen - het zou hun winst net genoeg kunnen zijn om de initiële investering in het vergroten van de biodiversiteit te compenseren, waardoor de moeite waard . Het onderzoek werd vandaag gepubliceerd in het open-access tijdschrift PLOS ONE.
"De interesse in mijn lab voor dit project kwam voort uit die telerinteracties, " merkt Burrack op. "Ze wilden weten wie hun bestuivers waren en hoe ze op elkaar inwerken en mogelijk hun gewassen ten goede kwamen."
Samen met David Tarpy, een honingbijbioloog bij NSCU, hebben Burrack en anderen het effect van bijenbiodiversiteit op een belangrijk gewas in Noord-Carolina gemeten: bosbessen. Ze selecteerden een aantal commerciële bosbessenkwekerijen die ze tijdens het bloeiseizoen gedurende een periode van twee jaar eenmaal per week bezochten. Voordat het bloeiseizoen begon, plaatsten de wetenschappers kooien over een select aantal takken - een controlegroep - om bestuivers tijdelijk weg te houden. Tijdens het bloeiseizoen (een periode van vier tot vijf weken) liepen de wetenschappers gedurende een bepaalde periode door de rijen om de soorten bijen te tellen en te identificeren die aanwezig waren - ze vonden vijf verschillende groepen: honingbijen, hommels, zuidoostelijk bosbessenbijen, houtbijen en kleine inheemse bijen.
Vervolgens zouden ze de gekooide takken regelmatig op een van de drie manieren aan bestuivers blootstellen: ze zouden de tak afkolven en alle aanwezige bestuivers gedurende een bepaalde periode laten bezoeken (open bestuiving), ze zouden de tak blootstellen aan slechts één soort bij om de efficiëntie van die bij per test te testen (bestuiving per bezoek) of ze houden gewoon de tak bedekt en testen hoeveel bestuiving kan komen van de bloemen van de specifieke struik die zichzelf bestuiven (gesloten bestuiving).
Een honingbij bestuift een bosbessenbloesem in Arkansas. (© Bill Barksdale / AgStock Images / Corbis) Vijftig dagen na de bloeiperiode keerden de wetenschappers terug naar de boerderijen en verzamelden de bosbessen die het resultaat waren van de experimenten met open bestuiving, enkel bezoek of gesloten bestuiving. Omdat de groep keek naar het effect van verhoogde biodiversiteit op gewasopbrengsten, keken ze specifiek naar resultaten van open bestuiving in tijden dat ze een overvloed aan bijensoorten in de specifieke boerderij hadden geteld.
"Als we een groter aantal wilde bijen hadden, een groter aantal van die functionele groepen, zagen we een toename van ongeveer 3, 66 zaden per bes, " legt Burrack uit. "En het leuke van bosbessen is dat het aantal zaden rechtstreeks verband houdt met de grootte van de bes, dus we kunnen dat in verband brengen met iets dat economisch zinvol is voor de telers." Met andere woorden, meer bestuiving via verschillende soorten bijen leidt ertoe dat meer zaden door de bessen worden geproduceerd, wat uiteindelijk resulteert in dikkere, zwaardere bessen.
Op basis van de prijs die de boeren per pond voor hun bosbessen hebben vastgesteld, ontdekten de auteurs dat als twee verschillende soorten bijen de bosbessen bestoven, een boerderij een opbrengst van $ 311 per hectare zou zien; voor drie bijensoorten zou dit $ 622 zijn; voor vier, $ 933, enzovoort. Omdat de wetenschappers slechts vijf verschillende soorten hebben waargenomen, kunnen ze niet speculeren over het effect van biodiversiteit na vijf - maar ze gaan ervan uit dat de relatie uiteindelijk zou afvlakken (en toegevoegde soorten zouden niet langer grotere bessen betekenen), maar ze bereikten dat niet drempel natuurlijk in de studie. Alles bij elkaar hebben Burrack en haar collega's berekend dat voor elke extra soort de bosbessenindustrie in North Carolina een extra opbrengst van $ 1, 4 miljoen kon verwachten.
"We zouden een economische waarde kunnen hechten aan de potentiële waarde van deze inheemse bijen, wat erg handig is, want de volgende stap die we willen bekijken, is hoe je diversiteit kunt vergroten", zegt Burrack. "Voor een commerciële teler is een van de belangrijkste overwegingen voor hen of de praktijken die ze kunnen doen om de diversiteit te vergroten, worden gecompenseerd door een waardevermeerdering voor het gewas."
Dus waarom zorgt een diverse groep bijen voor betere gewassen? Hier spelen een paar factoren een rol. Ten eerste: "Een bloem staat 1-2 dagen open voor bevruchting (in tegenstelling tot menselijke eieren), dus sluit hij de nieuwe zaadvorming niet af zodra een bij bezoekt. Dat betekent dat meerdere bijen bijdragen aan de bestuiving van een enkele vrucht, " Burrack notities.
Maar waarom helpen niet meerdere bijen van dezelfde soort (bijvoorbeeld het fruit van de takken gescreend op bestuiving in één keer) om bessen te vormen die zo dik zijn als die geproduceerd door open bestuiving? De auteurs speculeren dat verschillende soorten gedijen onder verschillende weersomstandigheden - honingbijen presteren bijvoorbeeld het beste tijdens rustige, warme, zonnige dagen, terwijl een zuidoostelijke bosbessenbij kan werken bij slecht weer. In North Carolina, waar het weer tijdens het bloeiseizoen ongelooflijk variabel is, helpt het om een verscheidenheid aan bijen te hebben, zodat je altijd kunt bestuiven, regen of zonneschijn. De wetenschappers speculeren ook dat het weer misschien niet het enige is dat de bijen beïnvloedt - in de toekomst willen ze testen of agrarische managementmethoden ook verschillende effecten kunnen hebben op verschillende bijensoorten.
Omdat klimaatverandering weerspatronen beïnvloedt en extreem weer waarschijnlijker maakt, kan een verscheidenheid aan bijen die in verschillende weersomstandigheden onder verschillende landbouwsystemen kunnen werken, een enorme stimulans voor boeren zijn. Het toevoegen van meer inheemse en wilde bijen aan de landbouw kan een sterk financieel voordeel hebben, maar het is geen gemakkelijke overgang om te maken. Ten eerste laten ook de inheemse populaties van wilde bijen vallen - een analyse van de Xerces Society, een non-profit gericht op het behoud van ongewervelde dieren, suggereert dat 30 procent van de inheemse Amerikaanse hommels met uitsterven wordt bedreigd. Inheemse wilde bijen zijn ook moeilijker te beheren, en praktijken die hun overleving kunnen bevorderen - zoals het planten van een niet-gewassen foerageerhabitat - nemen waardevol land en tijd weg.
Maar zoals de NCSU-studie suggereert, kunnen boeren een economische reden hebben om in biodiversiteit te investeren. Bovendien is een meer diverse groep bestuivers een veerkrachtiger groep tegen menselijke en natuurlijke verstoringen, zodat het vergroten van de biodiversiteit van bestuivers niet alleen boeren op de korte termijn ten goede kan komen door de opbrengsten van gewassen te verhogen, maar ook op de lange termijn door te beschermen tegen landbouwverstoringen veroorzaakt door weer, landgebruik of ziekte.
"Verschillende bijen doen verschillende dingen, " legt Burrack uit. "Een diverse bijengemeenschap is, op meerdere manieren, stabieler dan een gemeenschap die wordt gedomineerd door één soort."
