Auteur: Stijn Schreven

Geplaatst op

Hoera, een meisje! (Kennislink)

De Sumatraanse neushoorn is een van de meest bedreigde zoogdieren ter wereld. Ze zijn met zo weinig dat ze elkaar in het wild bijna niet meer tegenkomen om te paren. Een reddingsplan moet daar verandering in brengen. Hoe red je een soort van de rand van uitsterven?

Hoera, het is een meisje, klonk het op 30 september. De regering van Indonesië maakte bekend dat er een kalfje was geboren van de Sumatraanse neushoorn in het fokprogramma. Groot nieuws, want daarmee komt de teller op tien dieren in gevangenschap.
Schrijnend is het ook: in het opvangcentrum in het zuiden van Sumatra hebben de neushoorns misschien wel meer kans om jongen te krijgen dan in het wild. Het beschermen van hun leefgebied is niet genoeg, omdat de meeste neushoorns zo geïsoleerd leven dat ze geen partner meer vinden. Zonder hulp van de mens lijkt de soort gedoemd om uit te sterven. Hoe breng je zo’n bedreigde diersoort weer op de been?

Sumatraanse neushoorn Ratu en pasgeboren kalf Andatu in het opvangcentrum, 2012.

Versnipperd

Uitgelicht door de redactie

Geneeskunde
Als proefkonijn op de pijnbank

Biologie
Mijnen in het diepzeemilieu

Geneeskunde
Nog altijd geen medicijn tegen chronische pijn

Ooit kwam de Sumatraanse neushoorn in grote delen van Zuidoost-Azië voor. Door decennia van jacht, stroperij en ontbossing leven er nu nog maar dertig tot vijftig in het wild in Indonesië, verspreid over de eilanden Borneo en Sumatra. Zelfs in het laatste gezonde bolwerk, het regenwoud van Leuser Nationaal Park in Noord-Sumatra, leven vermoedelijk maar twintig tot dertig neushoorns. Elders leven ze vaak in kleine stukken regenwoud, waar stropers makkelijk kunnen binnendringen. Zo wordt de kans steeds kleiner dat een neushoorn een partner vindt. Het gevolg: te weinig paringen en te weinig geboortes. Een voor een doven de laatste populaties uit.

Hoe kleiner het leefgebied, hoe groter de kans dat de neushoorns in dat bos uitsterven. “Zo’n populatie verliest zijn veerkracht”, zegt Per Palsbøll, populatiegeneticus aan de Rijksuniversiteit Groningen. “Een natuurramp, zoals een ziekte of bosbrand, kan de neushoorns in één klap wegvagen. De man-vrouwverdeling kan scheef gaan: plots heb je te veel mannetjes en te weinig vrouwtjes. Toeval krijgt een grote invloed, en dat loopt meestal fout af. Samen jagen die effecten een soort de dood in, via een zogenoemde uitstervingsspiraal.”

Leuser Nationaal Park is het laatste bolwerk van de Sumatraanse neushoorn.

Reddingsplan

Om dezelfde reden is ook de populatie in gevangenschap in gevaar: negen van de tien dieren lopen rond in opvangcentrum Way Kambas in Zuid-Sumatra. “Dat vind ik riskant”, zegt Linda Bruins-van Sonsbeek. Ze was jarenlang de dierenarts van Diergaarde Blijdorp Rotterdam en is adviseur voor het stamboek van de zwarte neushoorn voor de Europese dierentuinvereniging EAZA. Een pijnlijk voorbeeld van dat risico is de dood van de laatste vijf Sumatraanse neushoorns op het Maleisisch vasteland in 2003: in drie weken tijd stierven alle dieren aan een rondgaande infectie.
Het nieuwe reddingsplan van 2018, opgezet door onder meer de natuurbeschermingsorganisaties WWF en IUCN, wil die risico’s spreiden door nog twee opvangcentra te bouwen. Een klein centrum in Kalimantan (Indonesisch Borneo) breiden ze uit en ze bouwen een nieuw centrum bij Leuser Nationaal Park op Sumatra.

Beelden van de Sumatraanse neushoorn in het opvangcentrum in Indonesië.
Bron: National Geographic

Alles is familie

Daarnaast willen de natuurbeschermers zo veel mogelijk wilde neushoorns vangen om mee te fokken. Het bestaande fokprogramma loopt namelijk tegen grenzen aan. De drie mannetjes in gevangenschap zijn Andalas, zijn broer Harapan en zoon Andatu. Alle geboren kalfjes uit het programma zijn daarom familie van elkaar, en dat vormt een gevaar voor het voortbestaan, legt populatiegeneticus Palsbøll uit. “Als iedereen familie van elkaar is, krijg je inteelt. Dan komen allerlei verborgen ziektes naar boven en gaan meer dieren dood.”

Sinds 2004 nestelt de Californische condor weer in het wild. Dit nest is uit 2010.

Hij noemt de Californische condor als voorbeeld. Deze gier ging hard achteruit door jacht, loodvergiftiging van aas en botsing met hoogspanningskabels. In de jaren tachtig vingen natuurbeschermers de laatste wilde condors voor een fokprogramma met alle 27 overgebleven vogels. “In het begin hielden ze niet bij wie met wie paarde, waar de vogels vandaan kwamen en of ze familie van elkaar waren. Soms kruisten ze ongemerkt familieleden.”
Plots hadden ze een probleem, aldus Palsbøll: “Door een dodelijk ‘verborgen’ gen voor dwerggroei stierf zo’n negen procent van de kuikens. De fokkers beseften dat ze een stamboek moesten bijhouden, net als voor honden en paarden, zodat ze geen nauwe familie met elkaar kruisen.” Het fokprogramma werd uiteindelijk een succes. Vandaag vliegen er weer ruim driehonderd condors in het wild volgens de U.S. Fish & Wildlife Service, die het programma leidt. “Het is een veelgeprezen programma, waaruit we ook alles hebben geleerd wat je niet moet doen”, concludeert Palsbøll.

Onvruchtbaar

Ook al vang je nieuwe neushoorns om inteelt in het fokprogramma te voorkomen, dan moeten ze zich wel kunnen voortplanten. De meeste gevangen vrouwtjes uit geïsoleerde gebieden kunnen dat niet, omdat in hun baarmoeder gezwellen groeien. “Die tumoren zijn goedaardig, maar ze kunnen wel de weg naar de eileiders of de baarmoedermond blokkeren”, zegt dierenarts Bruins-van Sonsbeek. “Als de tumor groot is, kan het vrouwtje pijn ervaren. Sperma kan bovendien moeilijker de eicel bereiken. Stel dat het eitje toch bevrucht raakt, dan kan het moeilijk innestelen en mislukt de dracht.”

Dierenartsen betrokken bij de Sumatraanse neushoorn denken dat de tumoren ontstaan omdat vrouwtjes niet gewend zijn aan de sterke hormoonschommelingen tijdens de normale oestrische cyclus (of hengstigheidscyclus, om een eisprong te starten en de baarmoeder voor te bereiden op een dracht). In een gezonde populatie in de natuur zijn de vrouwtjes met regelmaat zwanger of zogend, en blijven die schommelingen uit. Bruins-van Sonsbeek vermoedt dat ook: “Ik denk dat de baarmoeder ontregeld raakt, elke keer als de cyclus opnieuw begint omdat het dier niet bevrucht of drachtig raakt.” De dieren met tumoren zijn vaak oud en komen uit geïsoleerde stukjes regenwoud, waar ze misschien al jaren geen jong meer hebben gehad.

IVF voor neushoorns

Volgens Bruins-van Sonsbeek is er geen goede behandeling van die tumoren. “Een buikoperatie is moeilijk en riskant in neushoorns.” Voortplantingsbioloog Terri Roth van Cincinnati Zoo, betrokken bij het reddingsplan, bevestigt per mail dat ze weinig kunnen doen aan de tumoren: “Als het om een paar kleine tumoren gaat, kun je ze via endoscopie verwijderen als kortetermijnoplossing, maar vaak groeien ze terug.” Zo’n ingreep werkt bij merries van paarden, maar is bij neushoorns volgens haar nog nooit uitgevoerd. Bruins-van Sonsbeek kent ook gevallen waar de dierenarts een neushoorn met beginnende tumor op anticonceptie zet. Dat remt de groei van het gezwel, maar het dier kan dan niet meer meedoen in een fokprogramma. “Dat wil je niet doen als een dier weinig last van de tumor heeft en nog vruchtbaar is, want dan is er nog een kans dat ze dragend wordt.” Dat bewees het team van het reddingsplan bij Rosa, een vrouwtje uit het wild met een tumor. Na acht miskramen kreeg de neushoorn vorig jaar een jong.

Als een vrouwtje zelf geen jongen kan krijgen, werken onderzoekers aan andere manieren om haar genen toch door te geven. In 2018 vingen mensen in Oost-Kalimantan, een Indonesische provincie op Borneo, een neushoornvrouwtje gedoopt Pahu. Het dier is de helft zo klein als normaal en heeft een cyste op een van haar eierstokken. Ongeschikt voor zwangerschap, stelde een neushoornexpert op nieuwssite Mongabay. Niettemin verzamelden onderzoekers eind oktober eicellen van Pahu om haar via in-vitrofertilisatie (IVF) – bevruchting in een reageerbuis – toch mee te laten doen in het fokprogramma. De eitjes willen ze bevruchten in het lab en het embryo plaatsen ze daarna in een draagmoederneushoorn in het opvangcentrum in Way Kambas.

Lukt dat ook niet, dan is er nog een alternatief: geslachtscellen maken in het lab. Vorig jaar slaagden Duitse onderzoekers van het Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research erin om uit de huidcellen van de laatste neushoornstier uit Maleisisch Borneo (overleden in 2019) stamcellen te maken. Uit die stamcellen willen ze zaadcellen maken waarmee ze een eicel kunnen bevruchten. Zo kunnen ze genetische variatie terugbrengen in de levende populatie, ook als het donordier onvruchtbaar of overleden is.

Terugkeer

De geboorte van het neushoornkalfje eind september is hoopgevend, maar zonder nieuwe dieren uit het wild is het goed nieuws van korte duur. Zonder nieuw bloed is de volgende generatie in gevangenschap allemaal familie en liggen de gevaren van inteelt op de loer. Maar als het reddingsplan zijn ambities waarmaakt, schijnt er licht aan het einde van de tunnel voor de Sumatraanse neushoorn. “Soorten kunnen terugkomen”, zegt Palsbøll. “Kijk naar de condor: nu vliegen er weer honderden in het wild en hebben ze nog maar weinig hulp nodig.”

Bronnen

https://www.nemokennislink.nl/publicaties/hoera-een-meisje/
Geplaatst op

Hoe evolueert het leven in zee bij CO2-toename? (Kennislink)

De oceanen zijn onze klimaatbuffer: ze hebben al zo’n 40 procent van alle uitgestoten kooldioxide opgenomen en 90 procent van de warmte van klimaatverandering. Dat blijft niet zonder gevolgen. Een lezer wilde weten: hoe evolueert het leven als de hoeveelheid CO2 toeneemt? In deel 1 van een tweeluik: de oceanen.

De concentratie kooldioxide in de atmosfeer is sinds de industriële revolutie met de helft toegenomen (van 280 naar 417 ppm, deeltjes per miljoen). Dat is niet alle CO2 die we hebben uitgestoten: 40 procent is opgenomen door de oceanen. Daarnaast hebben oceanen de meeste warmte (90 procent!) van klimaatverandering geabsorbeerd. Anders was de atmosfeer al veel sterker opgewarmd. De oceaan is onze grootste klimaatbuffer. Dat blijft echter niet zonder gevolgen.

Een planktonslak aangetast door verzuring: zwakke plekken en gaatjes in de schelp.

In zee reageert kooldioxide met water tot koolzuur, waarbij het water verzuurt. Daardoor krijgen soorten die hun skelet van kalk bouwen het moeilijk. “Een verzuurde, warme oceaan betekent minder kalkvormend plankton”, vertelt Katja Peijnenburg, evolutiebioloog bij Naturalis Biodiversity Center. “Plankton staat aan de basis van de voedselketen, dus dat betekent minder voedsel voor iedereen.”

De eerste gevolgen van oceaanverzuring ziet ze al bij planktonslakjes, die hun schelp van aragoniet maken, een oplosbare vorm van kalk. “Planktonslakjes zijn de kanarie in de kolenmijn. Op verschillende plekken zien we dat ze aan de buitenkant oplossen, of dunnere schelpen maken. In zuurder water kost het meer energie om een kalkskelet te bouwen. Met name de jongere slakjes hebben daaronder te lijden.” Uit experimenten van Peijnenburg en collega’s blijkt dat de slakjes nu meer moeite hebben om hun schelp te bouwen dan vroeger. Ook andere dieren met een kalkskelet groeien trager, zoals koralen en schelpdieren.

Dode zones

De vroege effecten op dieren met een kalkskelet ziet paleontoloog Bas van de Schootbrugge van de Universiteit Utrecht ook terug bij prehistorische klimaatveranderingen. In de fossielen aan het einde van het Perm, 252 miljoen jaar geleden, vindt hij echter het meest dodelijke effect dat CO2 op de oceanen kan hebben: zuurstofgebrek ofwel anoxie. “De toename van kooldioxide warmde tijdens het Perm de atmosfeer op, waardoor hevige bosbranden ontstonden”, vertelt Van de Schootbrugge. “Zonder bomen kwam er meer erosie: bergen sleten af via rivieren. Al die voedingsstoffen kwamen uiteindelijk in zee en zorgden daar voor enorme algenbloei. De algen begonnen te rotten op de zeebodem en dat rottingsproces verbruikte alle zuurstof in het water.” Het gevolg: massale sterfte aan de kust, zogenoemde dode zones. De massa-extinctie aan het einde van het Perm roeide 80 procent van al het zeeleven uit. Het is de grootste uitstervingsgolf uit de geschiedenis van het leven op aarde.

In de Golf van Mexico zorgt de aanvoer van voedingsstoffen uit de Mississippi jaarlijks voor een dode zone.

In veel opzichten is de klimaatverandering aan het einde Perm onvergelijkbaar met wat nu gebeurt. “De ultieme oorzaak toen was grootschalig vulkanisme”, vertelt Van de Schootbrugge. “Bijna half Siberië werd bedekt onder lavapakketten van een paar kilometer dik. Dat gebeurde niet in één klap, maar verspreid over tien- tot honderdduizenden jaren.” De concentratie kooldioxide in de lucht schoot door van 400 ppm naar 2.500 ppm (of zelfs 10.000 ppm volgens een andere studie). Ter vergelijking: we zitten nu op 417 ppm en voelen de gevolgen al.

Niettemin is er reden tot zorg. “Onze jaarlijkse uitstoot van kooldioxide zit met 35 miljard ton in dezelfde orde van grootte als het vulkanisme aan het einde van het Perm”, vertelt Van de Schootbrugge. “Maar wij staan pas aan het begin van een klimaatverandering.” De tijdsschaal is bovendien veel korter dan de einde-Perm-extinctie. “De snelheid waarmee veranderingen plaatsvinden, is ongekend”, stelt bioloog Peijnenburg. “Er is geen evenknie in het geologisch verleden.”

Kwallen en koralen

Uitgelicht door de redactie

Informatica
‘Technologie speelt vooral in op onze slechte kant’

Biologie
Wie maakt het eerste embryo-model?

Biologie
5 vragen over soja als melkvervanger

Verzuring, opwarming en zuurstofgebrek: hoe werkt dat door op de evolutie? “Vooral kwallen of kwalachtige dieren bijvoorbeeld gedijen goed in een verstoord ecosysteem”, vertelt Peijnenburg. Maar ook al krijgen planktonslakjes het moeilijk, toch ziet ze die diertjes niet gauw uitsterven: “Ze zijn er al zo’n 100 miljoen jaar. Ze zijn gevoelig, maar hebben eerdere crises wel als groep overleefd. Ze hebben meer veerkracht dan over het algemeen wordt aangenomen.”

Zelfs de koralen kunnen erbovenop komen, al zijn het dan wellicht totaal andere koralen. “De koralen zijn aan het einde van het Perm volledig uitgestorven”, vertelt Van de Schootbrugge. “Maar toen de zuurstofloosheid verdween, kwamen er moderne koralen voor terug. Dat waren fundamenteel andere organismen, waarschijnlijk ontstaan uit anemonen zonder kalkskelet.” Die comeback liet wel op zich wachten: het duurde bijna 15 miljoen jaar sinds de uitsterving. “Maar als het eenmaal begint, gaat het weer helemaal los. Tijdens het Trias ontstonden gigantische riffen. Massa-extinctie is een grote resetknop: een hoop verdwijnt, maar wat overleeft doet het daarna goed.”

Dieren met een kalkskelet, zoals koralen, gaan het eerst achteruit bij oceaanverzuring.

Reservaten

Er staat de oceaan dus heel wat te wachten door de toename van CO2 en opwarming van de aarde, maar volgens Van de Schootbrugge zijn we nog lang niet bij een massa-extinctie, zoals in het Perm. “De aarde is nog dichtbevolkt met leven. We staan nog aan het begin van klimaatverandering. Als het doorgaat, kan het slecht aflopen, maar er zijn plannen om grote stukken van de oceaan in te richten als reservaat. Misschien kopen we daarmee tijd.”

Ook Peijnenburg is voorzichtig optimistisch: “We hebben zelf in de hand hoe snel de effecten van klimaatverandering gaan. Onder de 2 graden opwarming maakt echt uit in de effecten en snelheid ervan. Met het meeste plankton komt het wel goed. We moeten ons eerder druk maken om onszelf. Als evolutiebioloog maak ik me geen zorgen, als moeder wel.”

Bronnen

https://www.nemokennislink.nl/publicaties/hoe-evolueert-het-leven-in-zee-bij-co-2-toename/
Geplaatst op

Hoe evolueert het leven in zee bij CO2-toename? (Kennislink)

De oceanen zijn onze klimaatbuffer: ze hebben al zo’n 40 procent van alle uitgestoten kooldioxide opgenomen en 90 procent van de warmte van klimaatverandering. Dat blijft niet zonder gevolgen. Een lezer wilde weten: hoe evolueert het leven als de hoeveelheid CO2 toeneemt? In deel 1 van een tweeluik: de oceanen.

De concentratie kooldioxide in de atmosfeer is sinds de industriële revolutie met de helft toegenomen (van 280 naar 417 ppm, deeltjes per miljoen). Dat is niet alle CO2 die we hebben uitgestoten: 40 procent is opgenomen door de oceanen. Daarnaast hebben oceanen de meeste warmte (90 procent!) van klimaatverandering geabsorbeerd. Anders was de atmosfeer al veel sterker opgewarmd. De oceaan is onze grootste klimaatbuffer. Dat blijft echter niet zonder gevolgen.

In zee reageert kooldioxide met water tot koolzuur, waarbij het water verzuurt. Daardoor krijgen soorten die hun skelet van kalk bouwen het moeilijk. “Een verzuurde, warme oceaan betekent minder kalkvormend plankton”, vertelt Katja Peijnenburg, evolutiebioloog bij Naturalis Biodiversity Center. “Plankton staat aan de basis van de voedselketen, dus dat betekent minder voedsel voor iedereen.”

De eerste gevolgen van oceaanverzuring ziet ze al bij planktonslakjes, die hun schelp van aragoniet maken, een oplosbare vorm van kalk. “Planktonslakjes zijn de kanarie in de kolenmijn. Op verschillende plekken zien we dat ze aan de buitenkant oplossen, of dunnere schelpen maken. In zuurder water kost het meer energie om een kalkskelet te bouwen. Met name de jongere slakjes hebben daaronder te lijden.” Uit experimenten van Peijnenburg en collega’s blijkt dat de slakjes nu meer moeite hebben om hun schelp te bouwen dan vroeger. Ook andere dieren met een kalkskelet groeien trager, zoals koralen en schelpdieren.

Dode zones

De vroege effecten op dieren met een kalkskelet ziet paleontoloog Bas van de Schootbrugge van de Universiteit Utrecht ook terug bij prehistorische klimaatveranderingen. In de fossielen aan het einde van het Perm, 252 miljoen jaar geleden, vindt hij echter het meest dodelijke effect dat CO2 op de oceanen kan hebben: zuurstofgebrek ofwel anoxie. “De toename van kooldioxide warmde tijdens het Perm de atmosfeer op, waardoor hevige bosbranden ontstonden”, vertelt Van de Schootbrugge. “Zonder bomen kwam er meer erosie: bergen sleten af via rivieren. Al die voedingsstoffen kwamen uiteindelijk in zee en zorgden daar voor enorme algenbloei. De algen begonnen te rotten op de zeebodem en dat rottingsproces verbruikte alle zuurstof in het water.” Het gevolg: massale sterfte aan de kust, zogenoemde dode zones. De massa-extinctie aan het einde van het Perm roeide 80 procent van al het zeeleven uit. Het is de grootste uitstervingsgolf uit de geschiedenis van het leven op aarde.

In veel opzichten is de klimaatverandering aan het einde Perm onvergelijkbaar met wat nu gebeurt. “De ultieme oorzaak toen was grootschalig vulkanisme”, vertelt Van de Schootbrugge. “Bijna half Siberië werd bedekt onder lavapakketten van een paar kilometer dik. Dat gebeurde niet in één klap, maar verspreid over tien- tot honderdduizenden jaren.” De concentratie kooldioxide in de lucht schoot door van 400 ppm naar 2.500 ppm (of zelfs 10.000 ppm volgens een andere studie). Ter vergelijking: we zitten nu op 417 ppm en voelen de gevolgen al.

Niettemin is er reden tot zorg. “Onze jaarlijkse uitstoot van kooldioxide zit met 35 miljard ton in dezelfde orde van grootte als het vulkanisme aan het einde van het Perm”, vertelt Van de Schootbrugge. “Maar wij staan pas aan het begin van een klimaatverandering.” De tijdsschaal is bovendien veel korter dan de einde-Perm-extinctie. “De snelheid waarmee veranderingen plaatsvinden, is ongekend”, stelt bioloog Peijnenburg. “Er is geen evenknie in het geologisch verleden.”

Kwallen en koralen

Verzuring, opwarming en zuurstofgebrek: hoe werkt dat door op de evolutie? “Vooral kwallen of kwalachtige dieren gedijen goed in een verstoord ecosysteem”, vertelt Peijnenburg. Toch ziet ze de planktonslakjes niet gauw uitsterven, al krijgen ze het moeilijk: “Ze zijn er al zo’n 100 miljoen jaar. Ze zijn gevoelig, maar hebben eerdere crises wel als groep overleefd. Ze hebben meer veerkracht dan over het algemeen wordt aangenomen.”

Zelfs de koralen kunnen erbovenop komen, al zijn het dan wellicht totaal andere koralen. “De koralen zijn aan het einde van het Perm volledig uitgestorven”, vertelt Van de Schootbrugge. “Maar toen de zuurstofloosheid verdween, kwamen er moderne koralen voor terug. Dat waren fundamenteel andere organismen, waarschijnlijk ontstaan uit anemonen zonder kalkskelet.” Die comeback liet wel op zich wachten: het duurde bijna 15 miljoen jaar sinds de uitsterving. “Maar als het eenmaal begint, gaat het weer helemaal los. Tijdens het Trias ontstonden gigantische riffen. Massa-extinctie is een grote resetknop: een hoop verdwijnt, maar wat overleeft doet het daarna goed.”

Dieren met een kalkskelet, zoals koralen, gaan het eerst achteruit bij oceaanverzuring.

Reservaten

Er staat de oceaan dus heel wat te wachten door de toename van CO2 en opwarming van de aarde, maar volgens Van de Schootbrugge zijn we nog lang niet bij een massa-extinctie, zoals in het Perm. “De aarde is nog dichtbevolkt met leven. We staan nog aan het begin van klimaatverandering. Als het doorgaat, kan het slecht aflopen, maar er zijn plannen om grote stukken van de oceaan in te richten als reservaat. Misschien kopen we daarmee tijd.”

Ook Peijnenburg is voorzichtig optimistisch: “We hebben zelf in de hand hoe snel de effecten van klimaatverandering gaan. Onder de 2 graden opwarming maakt echt uit in de effecten en snelheid ervan. Met het meeste plankton komt het wel goed. We moeten ons eerder druk maken om onszelf. Als evolutiebioloog maak ik me geen zorgen, als moeder wel.”

Bronnen

https://www.nemokennislink.nl/publicaties/hoe-evolueert-het-leven-in-zee-bij-co-2-toename/
Geplaatst op

Er is maar één aarde (Kennislink)

Een blauwe knikker, zo zien astronauten de aarde vanuit de ruimte. Tegelijk zien ze hoe kwetsbaar die wereld is: slechts een dunne atmosfeer beschermt ons tegen een verder onleefbaar heelal. Met een nieuw besef keren ze als wereldverbeteraars terug op aarde. Hoe kunnen jij en ik datzelfde ‘overzichtseffect’ beleven, met beide benen op de grond?

Voor een vol stadium sprak de Amerikaanse president John F. Kennedy in 1962 de ambitie uit om binnen het decennium als eerste land een man op de maan te zetten. Het lukte. Een monumentaal staaltje technologie en samenwerking. Tegenwoordig schieten de ruimtemissies als paddenstoelen uit de grond. Elk land (of miljardair) lijkt voorop te willen lopen in de ruimte. Waarom lukt dat niet bij het aanpakken van de klimaatproblematiek? In de serie ‘We gaan naar de maan’ vraagt NEMO Kennislink experts wat we kunnen leren van de maanmissie. In deze aflevering: het overzichtseffect.

Kerstavond, 1968. De astronauten van Apollo 8 zijn als eersten in de geschiedenis van de mens bezig met hun baan om de maan. Terwijl astronaut William Anders foto’s neemt van het maanoppervlak, valt zijn blik plotseling op een lichtpuntje aan de horizon: ‘Oh mijn god, moet je dat plaatje daar zien’, roept hij tegen zijn reisgenoten. ‘De aarde komt op. Wow, wat is dat mooi!’ Als een blauwe bol vol wervelende wolken doemt de aarde op vanachter het levenloze grijs van de maan, omgeven door een gitzwart heelal. De historische foto staat bekend als Earthrise.
Jaren later blikte Anders terug op dat moment: ‘Ik werd onmiddellijk bijna overweldigd door de gedachte: hier zijn we helemaal naar de maan gekomen, en toch is het belangrijkste wat we zien onze eigen thuisplaneet, de aarde.’ De foto stond mede aan de wieg van de wereldwijde milieubeweging.

Earthrise, de befaamde foto die astronaut William Anders nam vanuit Apollo 8 in 1968.

Wat Anders beschrijft, staat bekend als het overview effect (overzichtseffect), een besef dat veel astronauten hebben als ze de aarde zien vanuit de ruimte. “Het gaat om een overweldigende ervaring”, vertelt Femke van Horen, marketingonderzoeker aan de Vrije Universiteit Amsterdam. “Astronauten krijgen een groter besef van de schoonheid en kwetsbaarheid van de aarde, en een sterker gevoel van verbondenheid met de natuur – vooral als ze hun eigen land kunnen zien in het groter geheel van de aarde.”
Vaak zetten astronauten zich na terugkomst in voor duurzaamheid, natuur en klimaat. Van Horen onderzoekt of het overzichtseffect ook de mens op aarde tot nieuw inzicht en duurzamer gedrag kan brengen. Stel je voor dat iedereen dat effect kan ervaren, dan hebben we in rap tempo een duurzame samenleving.

Virtuele ruimtereis

Pale Blue Dot: de aarde is slechts een pixel in de zonnestraal rechts. Ruimtesonde Voyager 1 fotografeert de aarde hier op een miljard kilometer afstand.

Iedereen net als de Apollo-astronauten daadwerkelijk het overzichtseffect laten ervaren in de ruimte is onmogelijk, voor de meesten onbetaalbaar en bovendien slecht voor het klimaat. Een raketvlucht stoot minstens 75 ton kooldioxide uit per passagier; dat is meer dan iemand uit de armste miljard mensen op aarde in zijn hele leven uitstoot. Als we alle acht miljard mensen op ruimtereis sturen, lanceren we 600 gigaton CO2 in de atmosfeer: ongeveer zestien keer zoveel als de wereldwijde uitstoot vorig jaar. Van Horen kijkt daarom met collega’s van de Vrije Universiteit Amsterdam en de Universiteit van Amsterdam of je het overzichtseffect ook met een virtuele ruimtereis kunt nabootsen. Ze werkt daarbij samen met de bedrijven Circular Leadership en EarthScapeVR, die met een virtual reality-ervaring (VR) mensen trainen in duurzaam leiderschap.

De VR-video van EarthScapeVR duurt een uur, maar Van Horen en collega’s gebruiken een ingekorte video van zeven of vijftien minuten voor systematisch onderzoek. De proefpersonen krijgen een virtual reality-bril op en kijken naar de 180 graden-video. De video begint met een beeld dat lijkt op Earthrise, vertelt Van Horen. "Als deelnemer zie je eerst de aarde opkomen vanachter de maan. Daarna reis je langzaam door de ruimte. Eerst zie je Europa van dichtbij, daarna zoom je uit en maak je een baan rondom de aarde. Dan valt de duisternis over de aarde en zie je de lichtjes. Uiteindelijk zoom je steeds verder uit, tot je de aarde als een pale blue dot ziet.” Ze verwijst daarmee naar een andere historische foto, genomen in 1990 door ruimtesonde Voyager 1 op zes miljard kilometer van de aarde. Onze planeet is daarop slechts een stipje, een ‘stofvlok zwevend in een zonnestraal’, zoals de Amerikaanse astronoom Carl Sagan het verwoordde.

Meer dan een BBC-natuurfilm

Na de VR-ervaring maakten de deelnemers kans om 25 euro te winnen. Ze kregen de vraag hoeveel ze daarvan zelf zouden houden en hoeveel ze zouden doneren aan Natuurmonumenten. Deelnemers die de korte VR-video van zeven minuten zagen, doneerden evenveel als proefpersonen in twee controlegroepen, die ofwel woordpuzzels over de ruimte oplosten of een VR-video van sterren in het heelal zagen zonder de aarde. Zagen deelnemers de langere VR-video van vijftien minuten, met bovendien muziek en een voice-over, dan waren proefpersonen echter bereid meer te doneren aan de natuurorganisatie dan proefpersonen in alle andere groepen, en voelden ze zich sterker verbonden met de natuur.

Die langere VR-video klinkt als een meeslepende BBC-natuurdocumentaire met de vriendelijke stem van David Attenborough, maar volgens Van Horen doet VR meer dan dat. “Het is alsof je daar op dat moment staat en echt een ruimtereis maakt. Met de VR-bril op kun je 180 of 360 graden rondkijken, je één voelen met de wereld om je heen. Daarnaast is de ruimtereis zelf belangrijk. Pas als we langzaam uitzoomen vanaf de aarde, voelen we dat we er onderdeel van zijn. Je gaat je als mens nietig voelen.” Hoe verder we van de aarde zijn verwijderd, hoe sterker dus de connectie met de natuur, als een kosmische variant van heimwee.

Gedragsverandering

Donaties aan Natuurmonumenten zijn mooi, maar daarmee is het klimaat nog niet gered. De proefpersonen aten nog evenveel vlees en zuivel in de zeven dagen na de VR-video. “Voor gedragsverandering is de VR-ervaring te kort en eetgedrag te complex”, meent Van Horen. Astronauten die het echte overzichtseffect hebben ervaren, gaven in interviews aan dat ze zich na die ervaring meer zijn gaan inzetten voor het milieu, bijvoorbeeld door meer te recyclen en energie te besparen. “Maar dit kan ook komen door andere ervaringen in de ruimte”, merkt Van Horen op. “Met deze interviews kun je geen causaal verband vaststellen. Het echte overzichtseffect in de ruimte heeft ongetwijfeld veel meer impact, en er spelen extra factoren een rol. Als astronaut beleef je het moment bijvoorbeeld met andere astronauten; je praat erover met elkaar.”

Bovendien vliegt een astronaut op het internationale ruimtestation ISS elk anderhalf uur rond de aarde, en kan elke nieuwe aanblik het overzichtseffect versterken. Onze eigen André Kuipers zag in 2004 vanuit het ISS hoe flinterdun de dampkring was die het leven op aarde mogelijk maakt, alsof hij ‘het zo weg kon blazen’. Terug op aarde had hij een nieuwe missie: mensen laten zien hoe mooi en kwetsbaar de aarde is. Hij werd datzelfde jaar nog ambassadeur voor het Wereldnatuurfonds.

Video: André Kuipers heeft inmiddels zelf ook een virtuele ruimtereis voor basisscholieren opgezet. De SpaceBuzz, een bus in de vorm van een raket, bezoekt scholen door heel Nederland om kinderen te leren over de aarde en het heelal. Bron: Youtube, Unity.NU.

Misschien verwachten we te veel van een virtuele ruimtereis om ons gedrag te veranderen. Van Horen vindt het echter nog te vroeg voor die twijfel. “We moeten nog achterhalen welke aspecten cruciaal zijn om gedragsverandering te veroorzaken. Astronauten die vanuit de ruimte bosbranden zien, reageren emotioneel op wat we als mensen de aarde aandoen. Dat gevoel kan het virtuele overzichtseffect zeker teweegbrengen. Het kan mensen bewuster maken van onze kwetsbaarheid: we hebben echt maar één aarde. Dat heeft misschien niet meteen effect, maar kan op langere termijn of als het vaker gedaan wordt meer impact hebben.”

In maart 2012 nam André Kuipers deze foto van de Melkweg met op de voorgrond de dampkring van de aarde, als een dun laagje dat het leven op onze planeet mogelijk maakt.

Terugblik

De Apollo-astronauten schreven ruim zestig jaar geleden niet alleen geschiedenis door vooruit te kijken naar de maan, maar ook door letterlijk terug te blikken op de aarde: voor hen lag het avontuur, achter hen een veilig, maar ook kwetsbaar thuis. De Earthrise-foto van Apollo 8 bracht mede de milieubeweging op gang. Inmiddels kan iedereen via virtual reality in de voetsporen treden van de Apollo-astronauten en de maanmissie van John F. Kennedy. Hopelijk leidt dat ertoe dat iedereen zich wil inzetten voor duurzaamheid, natuur en klimaat, want zoals astronaut William Anders zei op weg naar de maan: onze eigen thuisplaneet is het belangrijkst.

Lees ook de andere afleveringen uit deze serie:

We gaan naar de maan

Stijn Schreven

Alle handen in de lucht

Stijn Schreven

Geld voor een groene wereld

Roel van der Heijden

De kracht van een cultuurclash

Roel van der Heijden

Bronnen

https://www.nemokennislink.nl/publicaties/er-is-maar-een-aarde/
Geplaatst op

‘Bosbranden tastbaar signaal van opwarming’ (Kennislink)

Door klimaatverandering komen er meer bosbranden, maar bosbranden dragen zelf ook bij aan de opwarming van het klimaat. Al ruim twintig jaar onderzoekt Guido van der Werf de wisselwerking tussen bosbranden en klimaatverandering. “Bij lange droogte, veel wind en hoge temperatuur, loopt elk bos wel kans om in de fik te gaan.”

Klimaatwetenschapper Guido van der Werf.
Anouk Franck.

Black summer. Zo noemden de Australiërs hun zomer van 2019-2020. Tijdens een hittegolf legden hevige bosbranden 24 miljoen hectare in as in het zuidoosten van het land. “Die branden stootten evenveel kooldioxide uit als de wereldwijde luchtvaart in een heel jaar.” Guido van der Werf, hoogleraar Fysische Geografie aan de Vrije Universiteit in Amsterdam, onderzoekt al ruim twintig jaar de wisselwerking tussen bosbranden en klimaatverandering. “Dat doen we op mondiaal niveau, met satellieten van NASA en ESA. We monitoren iedere plek op aarde op bosbranden en zien grofweg vier keer per dag of er nieuwe branden bijgekomen zijn.” Met die satellietgegevens, drones en rekenmodellen maakt Van der Werf een schatting van de CO2-uitstoot van die branden.

Hoe groot is de CO2-uitstoot van alle bosbranden vergeleken met andere uitstoot?

“Alle bosbranden wereldwijd zijn bij elkaar gelijk aan dertig procent van de uitstoot uit fossiele brandstoffen. Maar dat is geen eerlijke vergelijking. Een bosbrand is in principe klimaatneutraal: er brandt bos af, maar dat zorgt ook voor aangroei van jonge boompjes, die CO2 opnemen. Netto is de uitstoot dus minder. In de tropische bossen gaat dat echter niet op: bos wordt daar afgebrand om plaats te maken voor landbouw en veeteelt. Er gaat koolstof de lucht in als CO2, en dat wordt niet meer opgenomen. Die toevoeging betekent extra klimaatverandering. Wat voor de CO2-uitstoot dus vooral telt, is brand bij ontbossing en die staat gelijk aan vijf procent van de uitstoot van fossiele brandstoffen.”

Video: Een overzicht van de branden per maand van 2000-2015, uit de Global Fire Emissions Database (GFED) gebaseerd op NASA-satellietgegevens.

Wat zijn de ergste bosbranden geweest qua CO2-uitstoot?

De bosbranden in Zuidwest-Australië van 2019-2020 stootten evenveel kooldioxide uit als de wereldwijde luchtvaart in een jaar. Op de foto een brand in de Gosper Mountains, New South Wales, december 2019.

“Dat zijn de ontbossingsgebieden in de tropen, waar branden niet thuishoren. Dat bos komt niet meer terug, dus daar is een netto uitstoot van CO2. En het kunnen grote hoeveelheden uitstoot zijn, zeker als het een El Niño-jaar is. Het natuurverschijnsel El Niño zorgt ervoor dat het klimaat rond de evenaar droger en tot wel drie graden warmer is dan normaal. De grootste El Niño ooit gemeten was in 1997-1998. Toen is in Indonesië vier Petagram aan CO2 de lucht in gegaan uit de smeulende veenmoerasbossen – dat is vier miljard ton CO2, een tiende van de huidige uitstoot door fossiele brandstoffen wereldwijd.”

“Een ander extreem voorbeeld van hevige bosbranden waren die in Zuidoost-Australië van 2019-2020. Twee maanden lang stond het hele zuidoosten van Australië in de fik tijdens een hittegolf. De uitstoot daarvan was vergelijkbaar met die van de wereldwijde luchtvaart voor een heel jaar, of twee procent van de mondiale uitstoot uit fossiele brandstoffen.”

Satellieten en drones: zo meet je de uitstoot van bosbranden

Guido van der Werf berekent de mondiale uitstoot van bosbranden met gegevens van de NASA-satellieten Terra en Aqua. “Die monitoren allebei elke plek op aarde twee keer per dag op bosbranden, al ruim twintig jaar lang. Uit die satellietgegevens halen we waar de branden zijn.” In combinatie met andere satellietgegevens over de begroeiing maken de onderzoekers rekenmodellen om te schatten hoeveel biomassa (bomen, grassen, strooisel, dood hout) de lucht in gaat.

Door in het veld door rookpluimen heen te vliegen, meten ze in welke vorm de biomassa in rook is opgegaan. Bij de verbranding van biomassa komen vooral kooldioxide (CO2), koolmonoxide (CO) en methaan (CH4) vrij. Methaan en kooldioxide warmen het klimaat op. De effecten van de rookpluim zelf zijn ingewikkelder, aldus Van der Werf. “Witte rook reflecteert zonlicht en koelt daarmee het klimaat af, maar zwarte rook in de vorm van roetdeeltjes absorbeert zonlicht en warmt het klimaat op. Het netto-effect van die twee typen rook weten we nog niet.”

Ten slotte volgen de onderzoekers waar de biomassa in de lucht naartoe gaat. Dat is vooral bij roet uit die zwarte rook belangrijk. “Als roet op de polen terechtkomt, kleurt het ijs donker, waardoor het minder zonlicht reflecteert en sneller smelt.”

Video: Een drone meet de uitstoot van een savanne-brand in Botswana. Tom Eames en Roland Vernooij, Vrije Universiteit Amsterdam.

Bosbranden zijn slecht voor het klimaat. Maar zijn ze ook slecht voor de bossen zelf?

“Lang niet altijd. In veel gebieden horen bosbranden bij het bos. Elk bos heeft wel een mate van branden, al verschilt de frequentie sterk. De graslanden van de savannes van Afrika en het noorden van Australië kunnen jaarlijks branden in het droge seizoen, dat is normaal. Die ecosystemen zijn geëvolueerd met branden. De savannebranden vormen ongeveer de helft van de CO2-uitstoot uit bosbranden, en daarmee de dominante categorie. Interessant genoeg nemen die branden af door een toename van welvaart: hoe meer de economie van een land groeit, hoe minder savanne er overblijft, en hoe minder branden er zijn.”

Savannes zoals hier in Oeganda, branden bijna jaarlijks. In savannes is brand onderdeel van het ecosysteem.

“Rond de Middellandse Zee en in Zuidoost-Australië zijn bosbranden ook vrij normaal, maar niet jaarlijks. In het boreale gebied, zoals Siberië, brandt een bos grofweg slechts eens in de tweehonderd jaar. Branden hebben bepaalde functies, zoals het verjongen van een bos. Ze zorgen voor een mozaïek van jonge en oude bomen, waardoor je meer biodiversiteit krijgt en een veerkrachtiger bos. Tegelijk zijn ze ook gevaarlijk voor mensen die in of bij een bos wonen. Die dualiteit vind ik fascinerend.”

“In tropische regenwouden horen branden van nature niet thuis. De meeste bosbranden zijn daar aangestoken. Als je wilt ontbossen, is afbranden het goedkoopste. De mensen daar hebben vaak geen keus. Tijdens veldwerk in de Amazone praatte ik met de mensen over verlies van biodiversiteit en CO2-uitstoot als gevolg van bosbranden. Ze keken me vreemd aan. Zij moeten daar leven, wonen, geld verdienen. Vergeet ook niet dat een deel van die branden ontstaat, omdat wij sojabonen importeren voor het voeren van onze koeien.”

Nemen bosbranden toe nu het klimaat opwarmt?

Bosbranden in Siberië, gezien door de Copernicus Sentinel-2 satelliet op 25 juli 2021. Juist bij de poolcirkel warmt de aarde sneller op, met een langer brandseizoen als gevolg.

“Zeker. Bos brandt goed bij meer droogte, meer wind, en hogere temperatuur. De temperatuur neemt langzaam toe, maar het uitdrogen gaat veel sneller. Die droogte komt snel boven bepaalde drempels. In Australië werd het zo heet bij de branden dat je veel bliksem kreeg. De brand creëert zijn eigen onweer, en kan zich dan snel verspreiden naar andere gebieden.”

“Klimaatverandering heeft de grootste invloed op het boreale gebied. Het klimaat is er al vier of vijf graden Celsius opgewarmd. Het seizoen wordt langer, er is een langere droge periode, en er is meer bliksem. De taiga van Siberië brandt nu vaker dan voorheen en ook in de noordelijker gelegen toendra zien we langzaam meer branden komen. Daar zijn geen bossen, maar wel bodems met veel organisch materiaal. Deze branden kunnen een heel seizoen blijven smeulen. Sommige branden in het boreale bos blijven ondergronds smeulen en overwinteren onder een laag sneeuw; het volgend voorjaar komt de brand op dezelfde plek bovengronds.”

Moeten we ons in Nederland ook zorgen maken over bosbranden?

“Ook hier wordt het warmer, dus neemt het brandgevaar toe. Er komen langzaam meer branden, maar ze zullen niet snel heel groot worden. Ons land is dichtbevolkt met weinig aaneengesloten bos, op de Veluwe na. Er zijn veel barrières als wegen of weilanden, waar een brand stopt. Het typische Nederlandse zomerweer met zo nu en dan een regenbui helpt de branden ook niet, hoewel ook hier de droge periodes langer gaan worden.”

“Branden kun je voorkomen door goed bosbeheer. In Nederland betekent dat minder naaldbos en meer loofbos. Naaldbos heeft een brandbare strooisellaag, loofbos blijft vochtiger. Ook de aanleg van brandgangen vermindert brandgevaar. Maar preventie heeft zijn grenzen: bij lange droogte, veel wind en hoge temperatuur, loopt elk bos wel kans om in de fik te gaan.”

In april 2020 zette het leger Chinook-helikopters in om een brand op de Deurnsche Peel te blussen. Hoewel effectief op korte termijn, maakt blussen het landschap op lange termijn brandbaarder, aldus Van der Werf.

“Goed bosbeheer gaat ook over de vraag wat voor landschap je wil. Hoe vaker je blust, hoe brandbaarder je landschap wordt. Als je geen brandjes toelaat, krijg je een bos met meer en grotere bomen. In plaats van regelmatig een klein brandje heb je dan eens in de zoveel jaar een grote brand die zich moeilijk in toom laat houden.”

Zijn bosbranden een waarschuwing voor de toekomst?

“Bosbranden kun je zien als de kanarie in de kolenmijn. De opwarming van één of twee graden Celsius merk je niet zo snel, maar de toename in bosbranden zijn daarvan een tastbaar signaal. Ik ben niet iemand die zich snel zorgen maakt, maar de branden in de tropische bossen zijn zo zonde en de toekomst daarvan ligt deels ook in onze handen. In Indonesië en Zuidoost-Azië is het meeste oerbos al verdwenen. In Afrika is nog wat meer tropisch bos. Het regenwoud in de Amazone is verreweg het grootst en delen zijn redelijk goed beschermd. Toch is daar de ontbossing weer aan het toenemen. Er zijn zorgen dat de Amazone onder een bepaalde omvang omslaat van een bos naar een brandbare savanne. Met een of twee droge en warme jaren gebeurt dat niet, maar verdere opwarming en droogte in combinatie met brand versnelt dat proces. Het zou eeuwig zonde zijn als we dat kantelpunt overgaan.”

Video: de ontbossing van het Amazone regenwoud van 1984 tot 2018. Google Earth Timelapse (Google, Landsat, Copernicus), 2019. CC-BY 2.5.

Guido van der Werf vertelt op zondagmiddag 18 december over zijn onderzoek naar de invloed van bosbranden op het klimaat in NEMO Science Museum. Deze kerstlezing van het virtuele onderzoekscentrum NESSC (Netherlands Earth System Science Center) is gratis bij te wonen. Entreekaarten zijn te reserveren op de site van NESSC.

Lees verder:

‘Het vuur bleef maar groeien en groeien’

Joris Tielens
https://www.nemokennislink.nl/publicaties/bosbranden-tastbaar-signaal-van-opwarming/