Toen Stephen Talbot eind juni in een afgelegen hoek van het Selawik National Wildlife Refuge in Alaska liet vallen, ging hij meteen aan het werk. De Amerikaanse vissen- en natuurbeschermer racete tegen de tijd om plantensoorten te inventariseren op vier pieken in de Hockley Hills. Hij had een maand om zijn veldwerk te voltooien. Hoe lang de planten hebben, is iemand aan het raden.
Terwijl de temperatuur over de hele wereld stijgt, lopen de kwetsbare, koude-liefhebbende alpenplanten die zich vastklampen aan pieken van de Alpen naar de Andes steeds meer gevaar. Deze langzaam groeiende vaste planten zijn perfect aangepast aan hun koude, door de wind geblazen toppen. Zet het vuur hoger, en planten kunnen langzaam omhoog kruipen naar koelere hoogtes, als ze bestaan. Ratchet het te snel of te ver, en de planten zullen uitsterven.
Wetenschappers zoals Talbot beklimmen pieken en bestuderen planten wereldwijd om de impact van opwarming op bergecosystemen te begrijpen. Op bergtoppen stijgt de gemiddelde temperatuur, zoals die van het Noordpoolgebied en Antarctica, tweemaal zo snel als het wereldgemiddelde. Dat betekent dat regio's op grote hoogte - en grote breedtegraad - sneller en sneller reageren op klimaatverandering.
Harald Pauli, een botanicus aan de Universiteit van Wenen in Oostenrijk, begon dit fenomeen in de vroege jaren 90 in de Europese Alpen te bestuderen. Aan de hand van historische gegevens uit 1835 ontdekten Pauli en collega's dat de opwarming de planten met een snelheid van ongeveer een voet per jaar naar hogere hoogten heeft verjaagd. Deze bevinding, samen met het gebrek aan gedetailleerde informatie over de verspreiding van soorten in alpiene omgevingen, heeft Pauli en anderen ertoe gebracht om in 2001 het Global Observation Research Initiative in Alpine Environments (GLORIA) te lanceren.
De schoonheid van GLORIA ligt in het gestandaardiseerde, goedkope, low-tech proces, zegt Dan Fagre, een US Geological Survey ecoloog die gevestigd is in Glacier National Park en daar in 2003 de eerste Noord-Amerikaanse GLORIA-onderzoekslocatie oprichtte. gegevens, pieken om de vijf jaar opnieuw bekijken en de resultaten in een centrale database steken, kunnen wetenschappers over de hele wereld nu notities vergelijken.
Elk jaar worden nieuwe sites toegevoegd, zegt Pauli, maar de resultaten kosten tijd. De baanbrekende site, opgericht door Pauli in 1994 op de berg Schrankogel in de Oostenrijkse Alpen, genereert nu net gegevens. In een paper gepubliceerd in Global Change Biology in januari 2007, hebben Pauli en collega's een toename van 11 procent in de afgelopen 10 jaar gedocumenteerd in het aantal aanwezige soorten, soortrijkdom genoemd. Meer planten zijn goed, toch? Volgens Pauli niet noodzakelijk.
Het blijkt dat de nieuwe soort alpiene graslandplanten waren die omhoog hingen. Tegelijkertijd namen alle extreme soorten, die verspreid tussen rotsen en sneeuw op de hoogste hoogten leven, af.
"Het was een verrassend signaal dat de voortdurende opwarming van het klimaat natuurlijk schadelijk kan zijn voor zeer koude-adept soorten, " zegt Pauli. "[De toegenomen soortenrijkdom] is het begin van een proces, dat uiteindelijk, naar verwachting, zal resulteren in de krimp van alpiene levenszones. Naarmate het vordert, zullen soorten niet langer overleven."
Waarom zou de wereld zich zorgen maken over het verdwijnen van enkele wilde bloemen op afgelegen bergtoppen? In Europa beslaat het alpiene ecosysteem slechts 3 procent van de landmassa, maar is het de thuisbasis van bijna 20 procent van alle inheemse plantensoorten. Een enorm aantal soorten zou worden getroffen.
"Verlies is verlies. Voor altijd", zegt Pauli. "Je zou de zaden in zaadbanken kunnen bewaren, maar het is nooit hetzelfde. Je kunt niet hele ecosystemen bewaren."
Hij wijst er ook op dat de vegetatie niet zou verschuiven op een georganiseerde manier die wordt bepaald door contourlijnen; sommige soorten bewegen veel sneller omhoog dan andere. Bovendien kan de overgang van gevestigde soorten naar nieuwe indringers hellingen destabiliseren, zegt hij, wat leidt tot verbeterde hellingserosie en aardverschuivingen.
Voor Brad Cardinale, een ecoloog aan de Universiteit van Californië, Santa Barbara, heeft het verlies van elke soort potentieel ernstige gevolgen voor het leven op de planeet. In een paper dat in november in Proceedings van de National Academy of Science (PNAS) is gepubliceerd, hebben Cardinale en collega's 44 studies beoordeeld die gedurende twee decennia zijn uitgevoerd en die uitsterven simuleerden om te zien hoe biodiversiteit de productiviteit van ecosystemen beïnvloedt.
Productiviteit is de term die wetenschappers gebruiken om het fundamentele biologische proces te beschrijven waarmee planten groeien en meer planten produceren. Het klinkt misschien niet sexy, zegt Cardinale, maar het proces is verantwoordelijk voor het uit de atmosfeer halen van broeikasgassen, zoals koolstofdioxide (CO2), en de productie van zuurstof, voedsel, hout en biobrandstoffen die veel van de soorten op de planeet toelaten, inclusief mensen, om te bestaan.
Cardinale heeft, samen met velen in zijn vakgebied, al lang beweerd dat instandhoudingsinspanningen gericht moeten zijn op de meest productieve soorten in een ecosysteem, de minder productieve soorten kunnen worden genegeerd. Hij schrok van een belangrijke bevinding van zijn analyse: soorten zijn niet overbodig.
In feite beïnvloedt het verlies van soorten de productiviteit aanzienlijk. "Omdat soorten uitsterven uit hun natuurlijke habitat, kunnen we 50 procent van de soort verliezen, en dat is waarschijnlijk een onderschatting", zegt hij. "Ik denk niet dat iemand verwachtte dat het zo groot zou zijn. Dat vertaalt zich in 50 procent minder productiviteit, 50 procent minder zuurstof, 50 procent minder CO2, 50 procent minder voedsel, hout en biobrandstof."
Het gaat niet zozeer om het verlies van een bepaalde soort, maar om het verlies van biodiversiteit, zegt Cardinale.
Recente studies naar klimaatverandering hebben aangetoond dat wetenschappers het vermogen van natuurlijke habitats om CO2 uit de atmosfeer te verwijderen hebben overschat. Cardinale's analyse wijst op het uitsterven van planten als een reden "Omdat je uitsterven veroorzaakt, worden bossen, graslanden en dergelijke veel erger bij het uit de atmosfeer halen van CO2, " zegt hij. "We hebben potentieel deze feedback: als klimaatverandering uitsterven veroorzaakt, zullen uitsterven de klimaatverandering verergeren."
Voor Talbot, klauterend over afgeronde siltstone-heuvels om de eerste GLORIA-site in het Noord-Amerikaanse Noordpoolgebied te vestigen, is het gevoel van urgentie vaak moeilijk te ondersteunen. "Veel ervan is saai monitoringwerk", zegt hij. Hij zal drie jaar moeten wachten voordat hij terugkeert om de batterijen te vervangen en gegevens te downloaden van de 16 kleine thermometers die hij op de site heeft begraven.
De grote romige bloesems van bergavens ( Dryas octopetala ) en delicate paarse bloemen van boreale anjers ( Dianthus repens ) zijn misschien niet zo opwindend als veel flitsendere en zeldzamere soorten, maar Talbot begrijpt de waarde van zelfs deze bescheiden planten voor het wereldwijde netwerk. "We zijn een klein deel van het hele plaatje", zegt hij. "Eén site alleen betekent niet veel." Maar door de witte vlekken op de GLORIA-kaart in te vullen, kunnen wetenschappers veranderingen op meerdere locaties over de hele wereld begrijpen.
Biodiversiteitsonderzoek is nog steeds een ontwikkelingsgebied, zegt Cardinale. Wat wel duidelijk is, is dat bergecosystemen een voorbeeld kunnen geven van wat de rest van de planeet te wachten staat bij opwarming. "Het is eng genoeg om er serieus bezorgd over te zijn", zegt hij. "Ik denk niet dat we elke soort moeten bewaren om de planeet productief te houden. Maar tegelijkertijd, om 50 procent van alle soorten te verliezen, zijn er een aantal opvallende implicaties voor de mensheid waar we echt niet tegen hebben gestreden met. En we moeten beginnen met ze te worstelen. '
