Catastrofe (on)afwendbaar

18 februari 2016

Kunnen ecosystemen best een stootje hebben, of komen ze op een ‘kantelpunt’, waarna ze instorten? Dan zouden relatief kleine verstoringen kunnen leiden tot het ineenstorten van een ecosysteem, zoals de koraalriffen. 

Het denkbeeld dat het klimaat en dus de biosfeer als geheel op het punt staan om catastrofaal te veranderen, wordt door veel ecologen en milieuactivisten omarmd. Op de recente klimaatconferentie in Parijs gold plus twee graden voor velen als de absolute grens aan de opwarming. Boven dit kantelpunt zou het klimaat in een wezenlijk andere toestand terecht komen, met onherstelbare rampspoed voor de mensheid tot gevolg.

Klimaatwetenschapper James Hansen van de Nasa sloeg al in 2008 groot alarm: het Noordpoolgebied was een kantelpunt gepasseerd. Satellietdata van de laatste dertig jaar lieten de trend zien dat het drijfijs in de Noordelijke IJszee in de zomer bezig was telkens wat verder af te smelten. Maar in 2007 was er plotseling bijna twintig procent minder zeeijs. Hansen verklaarde dat de Noordpool nu onafwendbaar op ijsvrije zomers afstevende.

In de media ontstond al snel het beeld dat op de afsmeltende Noordpool binnenkort helemaal geen ijs meer te vinden zou zijn, hoewel die elke winter nog steeds helemaal dichtvriest, en dat zal blijven doen. Sterker, klimaatwetenschappers en ecologen zijn nog lang niet klaar met discussiëren of zulke kantelpunten werkelijk bestaan. Na de dip van 2007 volgde een nog diepere dip in 2012, maar in 2009, 2013 en 2014 was er juist meer zomerzeeijs dan de trend aangaf. De fluctuaties na 2007 passen in het beeld van een langzame, dalende trend, maar laten geen kantelpunt in het afsmelten zien.

Het concept ‘kantelpunt’ dateert uit de jaren zeventig, toen wiskundigen de catastrofetheorie ontwikkelden. Een brede klasse van modellen die je kunt gebruiken om natuurlijke systemen te beschrijven, blijkt zulke kantelpunten en catastrofale ineenstortingen te bevatten. Sterk versimpelde ecosystemen, zoals een vat met algen in een laboratorium, houden zich inderdaad aan zulke modellen. Ook is bij experimenten met kleine meertjes aangetoond, dat je het ecosysteem vanuit een stabiele toestand over een kantelpunt heen kunt brengen, bijvoorbeeld door de visstand te manipuleren.

De hamvraag is in hoeverre je dat mag extrapoleren naar de echte wereld. Klimaatwetenschappers als James Hansen twijfelen daar niet aan. Anderen zijn veel terughoudender. Klimaatmodellen zijn verre van simpel, en een realistisch model van een natuurlijk ecosysteem, met zijn talloze dier- en plantensoorten bestaat niet eens.

" De mensheid heeft al 15.000 jaar een grote invloed op de natuur. In de Middeleeuwen stond er in Europa amper nog een boom overeind. "

De stabiliteit van ecosystemen

Marten Scheffer, ecoloog aan de universiteit van Wageningen, richtte in 2009 met het geld van zijn Spinozapremie – 2,5 miljoen euro – en een Europese prijs het instituut SparcS op, dat zich richt op het doorgronden van de stabiliteit van ecosystemen. Scheffer is geen uitgesproken alarmist, maar gaat er van uit dat kantelpunten wel degelijk bestaan. Relatief kleine verstoringen zouden dus kunnen leiden tot het ineenstorten van een ecosysteem, zoals de koraalriffen. Scheffer zei het in een publiekslezing eens zo: ‘We weten heel veel over de onderdelen, maar heel weinig over het geheel.’

Die visie is niet onomstreden. In een opiniestuk uit 2013, in het populair-wetenschappelijke blad New Scientist, wijst geograaf Erle Ellis het idee van mondiale kantelpunten resoluut af: ‘De respons van de biosfeer op de druk van de mens is simpelweg de som van alle veranderingen.’ Volgens hem is de biosfeer geen samenhangend geheel, maar een collectie ecosystemen die elkaar op grote schaal nauwelijks beïnvloeden. ‘Willen mondiale kantelpunten bestaan, dan moet de druk van de mens over de hele planeet hetzelfde uitwerken, alle ecosystemen moeten er hetzelfde op reageren, en de respons moet zich snel over alle ecosystemen en continenten van de aarde verspreiden. Zelfs de druk van door de mens veroorzaakte klimaatverandering voldoet niet aan die voorwaarden. Die maakt bijvoorbeeld sommige regio‘s warmer en droger, andere juist koeler en natter.’

Ellis bagatelliseert geenszins dat de biosfeer door de mens wordt bedreigd, maar bepleit vooral een lokale aanpak en maatwerk. Hij ziet niets in de benadering die ofwel de wereld nog net op tijd terughaalt van de rand van de afgrond, of faalt. ‘Deze visie dreigt enerzijds gemakzucht, anderzijds wanhoop te kweken,’ stelt hij.

Hebben we de aarde verpest?

Staan we aan de rand van de afgrond, of is er nog een weg terug? Volgens Peter Verburg, hoogleraar Environmental Spatial Analysis aan de Vrije Universiteit Amsterdam, is dat een valse tegenstelling. Verburg publiceerde in mei 2013 samen met Ellis en anderen een groot overzicht van hoe de mensheid door de eeuwen heen het land op aarde gebruikt (of misbruikt) heeft.

‘Dit is een planeet van mensen,’ zegt Verburg. ‘We moeten niet terugwillen naar een “natuurlijke” toestand van de wereld. Dat kantelpunt zijn we al lang gepasseerd. De mensheid heeft al 15.000 jaar een grote invloed op de natuur. In de Middeleeuwen stond er in Europa amper nog een boom overeind. Er zijn aanwijzingen dat het Amazonegebied ooit voor een groot gedeelte landbouwgrond was.’

Verburg gelooft niet in het draagkrachtverhaal, als zou het aardse ecosysteem maar een bepaald aantal mensen aankunnen, en daarboven ineenstorten. ‘We hebben het hele systeem al veranderd en de afgelopen eeuwen de draagkracht van de natuur enorm vergroot, door intensivering van de landbouw, door kunstmest.’ Volgens Ellis en Verburg zijn de grenzen aan het uitbouwen van deze draagkracht nog lang niet bereikt, en hoeft dat niet eens ten koste te gaan van wat er nog aan natuur over is.

Toch staan geografen als Verburg en Ellis niet lijnrecht tegenover Scheffer. Vorig jaar riepen Scheffer en collega’s in een artikel in vakblad Science op tot actie om onder andere het Great Barrier Reef bij Australië te redden van de klimaatverandering. Of ’s werelds koraalriffen nu een kantelpunt naderen of niet, bij de persbriefing zei Scheffer : ‘Het goede nieuws is dat de gevolgen van klimaatverandering sterk verminderd kunnen worden door lokaal management.’

Meer weten over dit onderwerp? Kijk donderdag 25 februari om 19:20 naar De Kennis van Nu op NPO 2.