Laaggelegen tropische atoleilanden lijken opmerkelijk kwetsbaar voor klimaatverandering. Maar als ze bedekt zijn met inheemse bossen en overvloedige zeevogelpopulaties, kunnen deze eilanden de stijgende zeespiegel wellicht bijhouden, zo blijkt uit een nieuwe studie.
Zeevogels fungeren als biologische pompen en verplaatsen voedingsstoffen van voedselgebieden in de open oceaan naar rust- en nestgebieden op het land en uiteindelijk weer terug de oceaan in.
De recente Wetenschappelijke vooruitgang studie laat zien hoe energie uit voedselrijke zeevogelguano door terrestrische en mariene ecosystemen op atoleilanden druppelt. De bevindingen tonen aan dat deze voedingsstoffen, samen met de inheemse vegetatie, processen stimuleren die het rif en de onderliggende structuur van het eiland opbouwen en in stand houden, zelfs als de zee stijgt.
Het opnieuw verwilderen van atoleilanden – waarvan er vele geen zeevogels meer herbergen en inheemse bossen hebben zien vervangen door kokospalmen – bouwt klimaatbestendigheid op en komt de biodiversiteit ten goede, vertelde Nicholas Graham, hoogleraar aan de Lancaster University, Engeland, en de eerste auteur van het onderzoek, aan Mongabay in een videogesprek.
“Het vertelt ons echt iets over de eilanden zelf,” zei Graham. “Zeevogels en inheemse vegetatie ondersteunen feitelijk de veerkracht van de eilanden zelf tegen de stijging van de zeespiegel, wat volgens mij fascinerend en behoorlijk positief is.”
Graham en collega’s begonnen bijna tien jaar geleden voor het eerst het verband tussen zeevogels, eilanden en riffen te onderzoeken.
Graham bestudeerde destijds de gevolgen van klimaatverandering op koraal en vissen. Als onderdeel van dat werk was hij op een aantal onderzoeksexpedities geweest naar de Chagos-archipel, een reeks atollen – ringvormige eilanden opgebouwd uit koraal – in het midden van de Indische Oceaan. Bij deze multidisciplinaire onderzoeksexpedities waren vaak zeevogelecologen betrokken, en dit vestigde zijn aandacht op een groot verschil tussen de eilanden, zei Graham.
Sommige waren stil, afgezien van het geluid van ritselende palmen en kabbelende golven op de witte zandstranden: een eilandparadijs dat perfect is voor een ansichtkaart. Anderen waren rauwe aangelegenheden, met zeevogels die boven hun hoofd cirkelden en rustten in inheemse bossen, terwijl de lucht geurde van hun scherpe guano.
De voornaamste reden voor dit schril contrast waren ratten. Op eilanden waar passerende zeelieden ratten hadden geïntroduceerd, waren zeevogels zo goed als verdwenen. Op eilanden zonder ratten floreerden zeevogels.
Welke effecten, vroegen onderzoekers zich af, hadden de zeevogels – en al die voedselrijke guano – op de riffen?
Sindsdien hebben Graham en zijn collega’s de uiteenlopende en diepgaande gevolgen van voedingsstoffen voor zeevogels op de ecosystemen van atoleilanden gevolgd, helemaal tot aan de plek waar het rif de open oceaan ontmoet. Hun eerdere onderzoeken hebben aangetoond dat op riffen rond rattenvrije eilanden met talloze zeevogels vissen sneller groeien en overvloediger aanwezig zijn, koralen sneller groeien en zich sneller herstellen, en nog veel meer. Bij elke stap van het traject is het team “enorm verrast” door de omvang en omvang van de gevolgen, aldus Graham.
In de laatste studie richtten onderzoekers hun aandacht op de onderhoudsprocessen van eilanden die de veerkracht van een atol tegen de stijging van de zeespiegel vergroten.
Atoleilanden zijn ‘biogeen’, wat betekent dat ze worden gebouwd en onderhouden door middel van biologische processen. Koralen, verkalkende algen en andere organismen genereren de carbonaatrifstructuren die het eiland beschermen tegen inkomende golven. Plantenetende vissen en andere organismen zetten de carbonaatstructuur om in de sedimenten waaruit het eiland bestaat. Vegetatie bindt het sediment samen en voorkomt dat het wegspoelt.
Uit de studie blijkt dat eilanden met een overvloed aan zeevogels en inheemse vegetatie een hogere rifgroei (of aanwas) hadden, meer sediment beschikbaar waren voor eilandonderhoud en een betere bodemstructuur. Deze impuls was voldoende om de eilanden tot het einde van de eeuw in staat te stellen gelijke tred te houden met de zeespiegelstijging die werd voorspeld onder de 2 graden Celsius (3,6 graden Fahrenheit).
De bevindingen tonen aan dat het opnieuw verwilderen van atoleilanden een “win-win-win” biedt voor land-, zee- en klimaatveerkracht, vertelde co-auteur Cassandra Benkwitt, een wetenschapper op het gebied van oceaanherstel bij de mondiale non-profitorganisatie The Nature Conservancy, aan Mongabay in een videogesprek.
“Het draait het verhaal om van atollen en atoleilanden die onderhevig zijn aan klimaatverandering en zich op deze wanhopige plek bevinden”, zei Benkwitt. “Dit laat zien dat er op de natuur gebaseerde oplossingen bestaan in de vorm van eilandherstel.”
De studie werd uitgevoerd door een multidisciplinaire groep onderzoekers, waaronder een marien biologieteam onder leiding van Graham van de Lancaster University; een team voor terrestrische ecologie onder leiding van Yadvinder Malhi, een professor aan de Universiteit van Oxford; en een rifgeomorfologieteam onder leiding van Chris Perry, een professor aan de Universiteit van Exeter, Engeland.
Onderzoekers gebruikten ecologische gegevens van 28 atoleilanden in de Seychellen en de Chagos-archipel in de Indische Oceaan, en Tetiaroa, Frans-Polynesië in de Stille Oceaan. Het bereiken van de afgelegen locaties in het veld vereiste een combinatie van commerciële vluchten, militaire vliegtuigen, kleine vliegtuigen, vissersvaartuigen, veerboten en gecharterde boten, zei Benkwitt, en soms wekenlang op schepen wonen.
Voor de analyse gebruikten onderzoekers een ‘energetische benadering’ om na te gaan hoe energie zich door land- en mariene systemen bewoog, te beginnen met de zeevogelguano. Ze concentreerden zich op drie belangrijke processen voor het bouwen van eilanden: rifaangroei, sedimentproductie en bodemstabilisatie.
Ze ontdekten dat voedingsstoffen uit zeevogelguano ervoor zorgden dat koralen en verkalkende algen productiever waren, en dat de carbonaatrifstructuur 1,5 tot 1,8 keer sneller groeide op rattenvrije eilanden dan op door ratten aangetaste eilanden.
Cruciaal, zo schrijven de auteurs, is dat de groeiende riffen de eilanden blijven beschermen tegen inkomende golfenergie, waardoor erosie wordt voorkomen. Rond de door ratten geteisterde eilanden daarentegen werd de aangroei van het rif al overtroffen door de huidige zeespiegelstijging.
De guano-voedingsstof van zeevogels stimuleerde ook de sedimentproductie, zo blijkt uit de studie, bij papegaaivissen, die koraalriffen in zand veranderen terwijl ze zich voeden, groter worden en sediment efficiënter verwerken. Dit, samen met sediment van organismen zoals verkalkende algen, betekende dat er 2,3 tot 2,8 keer zoveel sediment beschikbaar was voor eilandonderhoud op rattenvrije eilanden met een overvloed aan zeevogels, vergeleken met door ratten aangetaste eilanden.
Op het land keken de onderzoekers naar de effecten van voedingsstoffen voor zeevogels en vegetatie op de bodemstabiliteit. Op atollen heeft inheemse vegetatie doorgaans wortelsystemen met uitgebreide netwerken van fijne wortelharen; geïntroduceerde kokospalmen hebben daarentegen ondiepe, ronde wortelkluiten.
De onderzoekers ontdekten dat atoleilanden met meer dan 75% inheemse vegetatie – een drempel die vaak wordt gebruikt als hersteldoel – een 4,6 keer grotere fijne wortellengte in de bodem hadden. Deze dichte matten met fijne wortels beschermen eilanden tegen erosie en stormen. Inheemse vegetatie biedt ook een rust- en nesthabitat voor zeevogels; op hun beurt bemesten de zeevogels de bodem met guano, waardoor de wortelontwikkeling toeneemt.
“Gezamenlijk heb je de riffen die beschermen tegen de golfenergie, het sediment waardoor de eilanden kunnen groeien en zich kunnen aanpassen, en de fijne wortels die het eiland binden en bij elkaar houden,” zei Graham.
Het onderzoek stelt “stevig vast” dat zeevogels de sleutel zijn voor gezonde ecosystemen en klimaatbestendigheid, vertelde Stephanie Borrelle, Pacific Marine Regional Coördinator bij BirdLife International, die niet betrokken was bij het onderzoek, aan Mongabay in een videogesprek.
Zeevogels spelen een cruciale rol in de nutriëntencyclus en fungeren als biologische pompen die voedingsstoffen van zeegebieden naar land transporteren. Toch zijn zij de meest bedreigde groep vogels, waarbij 30% van de soorten met uitsterven wordt bedreigd. Invasieve roofdieren, waaronder ratten, worden als de grootste bedreiging beschouwd.
De studie laat zien waarom we ‘gewone soorten gemeenschappelijk moeten houden’, naast de focus op zeldzame of bedreigde vogels, zei Borrelle.
“We hebben het over zeevogels die in grote aantallen en dichtheid broeden, dus produceren ze een enorme hoeveelheid guano. Ze dragen een enorme hoeveelheid voedingsstoffen bij aan deze eilanden. En naarmate je het aantal van die vogels vermindert, neemt die invloed uiteraard ook af”, zei Borrelle.
Atoleilanden vormen de “frontlinie” voor de klimaatverandering, zei Graham, waarvan vele slechts 1 tot 3 meter boven water uitstijgen.
De afgelopen tien jaar is het tempo van de zeespiegelstijging toegenomen tot ongeveer 3,5 centimeter per jaar (1,4 inch per jaar), ongeveer het dubbele van het langetermijngemiddelde sinds 1901.
Hoewel technische oplossingen geschikt kunnen zijn op verstedelijkte atollen, toont deze studie aan dat rewilding een aantrekkelijk alternatief is voor de vele dunbevolkte of onbewoonde atollen, zei Graham.
“Op de natuur gebaseerde oplossingen door middel van eilandherstel hebben een groot potentieel om de veerkracht van eilanden in veel van de andere eilandomgevingen te ondersteunen”, aldus Graham.
Bannerafbeelding:Een roodvoetgent (Sula sula) kuiken op een atoleiland in de centrale Indische Oceaan. Zeevogels brengen voedingsstoffen en energie over van hun voedselgebieden in de open oceaan naar rust- en broedhabitats op eilanden. Afbeelding door Jon Slayer.
De helft van de zeevogels gaat achteruit. Het beschermen van mariene vliegroutes zou deze kunnen helpen redden
Van door ratten geteisterd tot reservaat: Redonda is een rolmodel voor eilandherstel
Citaties:
Graham, NA, Benkwitt, CE, Lange, ID, Perry, CT, Thomson, ER, Wedding, LM, … Malhi, Y. (2026). Zeevogels en inheemse vegetatie zijn de drijvende kracht achter ecosysteemprocessen die de veerkracht van atoleilanden ondersteunen. Wetenschappelijke vooruitgang, 12(42). doi:10.1126/sciadv.aei1145
Graham, NA, Wilson, SK, Carr, P., Hoey, AS, Jennings, S., & MacNeil, MA (2018). Zeevogels verbeteren de productiviteit en het functioneren van koraalriffen in afwezigheid van invasieve ratten. Natuur, 559(7713), 250-253. doi:10.1038/s41586-018-0202-3
Benkwitt, CE, D’Angelo, C., Dunn, RE, Gunn, RL, Healing, S., Mardones, ML, … Graham, NA (2023). Zeevogels vergroten de veerkracht van koraalriffen. Wetenschappelijke vooruitgang, 9(49). doi:10.1126/sciadv.adj0390
