Dieren worden kleiner door de opwarming van de aarde

Gedurende de afgelopen honderd jaar is de temperatuur wereldwijd met bijna 1 graad Celsius gestegen, en de opwarming van de aarde heeft diepgaande effecten op de aarde en haar ecosystemen. 

Uit het fossielenbestand weten we dat in periodes van opwarming in het verleden, dieren zowel op het land als in de zee kleiner zijn geworden. Wetenschappers hebben daarom geopperd dat ook de huidige opwarming tot kleinere dieren zou kunnen leiden, maar tot nog toe was er weinig bewijs om dit te ondersteunen.

Om dit idee te onderzoeken en na te gaan of het waar zou kunnen zijn, onderzocht een onderzoeksteam van de Universiteit van Kaapstad (UCT) tussen 1976 en 1999  een groep kwikstaarten die leven langs een rivier in KwaZulu-Natal. Wat ze ontdekten ondersteunt het idee dat de opwarming van de aarde de dieren op aarde kan doen kleiner worden.

"Alles bij elkaar genomen kunnen grote dieren koude beter verdragen dan kleinere dieren, dus zou men kunnen verwachten dat een opwarmend klimaat relatief gezien gunstiger is voor kleinere dieren", zei Ras Altwegg in een persmededeling van UCT. Professor Altwegg en zijn collega doctor Birgit Erni zijn statistici aan de UCT en ze hebben de gegevens over de kwikstaarten geanalyseerd. 

"Een boel andere factoren hebben echter ook een invloed op de lichaamsgrootte, en dus verwachtten we niet dat we duidelijke effecten van de temperatuur zouden vinden in de loop van een kwarteeuw. Desondanks ondersteunden de resultaten duidelijk het idee dat de klimaatverandering de oorzaak was van het feit dat deze vogels in de loop van de tijd kleiner werden", zo zei Altwegg.

Bergkwikstaarten zijn tengere vogeltjes met een zwart, grijs en wit kleed. Ze ontlenen hun naam aan het feit dat ze hun staart op en neer bewegen. Ze leven in Afrika, langs snelstromende rivieren ten zuiden van de Sahara. In ons land leven een aantal verwante soorten, onder meer de gele kwikstaart, de grote gele kwikstaart en de witte kwikstaart.

Statistici Altwegg en Erni analyseerden gegevens die het echtpaar Zephné en Herman Bernitz samen met Steven Piper gedurende 23 jaar verzameld hadden over een kleine populatie van bergkwikstaarten die langs een deel van de Palmietrivier in KwaZulu-Natal leven. Aan het onderzoek nam verder ook Jorinde Prokosh deel, een postgraduaat onderzoeker aan de Noorse  Universiteit voor Wetenschap en Technologie (Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet) en de belangrijkste auteur van de studie.

Dankzij gegevens van een plaatselijk weerstation wisten de onderzoekers dat de temperatuur in het gebied met 0,18 graden Celsius was toegenomen in de 23 jaar tussen 1976 en 1999 waarin de vogels bestudeerd waren. Maar ze wisten niet of dit een invloed had gehad op de grootte van de kwikstaarten. 

Ze wilden vooral twee aspecten van de biologie van de kwikstaarten onderzoeken: of de hogere temperaturen ertoe geleid hadden dat kleinere vogels grotere vogels vervangen hadden in het gebied (in plaats van dat de individuele vogels kleiner werden in de loop van de tijd), en of grotere vogels beter konden overleven bij koude temperaturen en kleinere vogels bij warme temperaturen. 

De resultaten toonden aan dat de bergkwikstaarten langs de Palmiet-rivier lichter werden naarmate het er warmer werd.  De vogels verloren 0.035 g per jaar, en slechts een klein deel daarvan, 0.009 g/jaar was te wijten aan het feit dat individuele vogels gewicht verloren. Een groot deel, 0.027 g/jaar was het gevolg van het feit dat lichtere individuen de plaats innamen van zwaardere. Enkel die laatste component was statistisch relevant, zo schrijven de onderzoekers. Dat duidt aan dat de vogels onder evolutionaire druk stonden om lichter te worden.

Wat de overleving van de vogels betreft, ontdekten de onderzoekers dat de selectie afhankelijk was van de temperatuur, met name dat lichtere individuen beter konden overleven bij hoge temperaturen, terwijl zwaardere individuen het beter deden bij lagere temperaturen.

"Onze resultaten ondersteunen dus de hypothese dat het de temperatuur was die de daling van de lichaamsmassa in deze populatie van kwikstaarten aandrijft", zo zeggen de onderzoekers. Het is volgens hen een van de eerste keren dat de selectie-krachten achter een dergelijke trend aanschouwelijk worden gemaakt. 

"Andere studies hebben aangetoond dat dieren kleiner worden op verschillende plaatsen in de wereld", zei Altwegg. "Maar over het algemeen beschikten zij niet over de gedetailleerde gegevens om aan te tonen dat de temperatuur daadwerkelijk een directe invloed had op de dieren, door hun vermogen om te overleven te veranderen."

Alles bij elkaar ondersteunen de resultaten het idee dat de kleiner wordende lichaamsgrootte een antwoord is op de klimaatverandering, aldus de onderzoekers. 

Wetenschappers hebben al aangetoond dat de klimaatverandering een invloed heeft op waar dieren leven, hoe ze met elkaar interageren en op hun seizoensgebonden gedrag, zoals het tijdstip waarop ze gaan broeden. Deze studie bevat duidelijk bewijs voor een andere invloed: die op de grootte van dieren. 

Zelfs al worden veel dieren kleiner als antwoord op de opwarming, het lijkt waarschijnlijk dat hun reacties zullen variëren: sommige dieren zullen misschien veel extremer reageren, andere zullen mogelijk hun lichaamsgrootte helemaal niet veranderen, en sommige dieren zullen mogelijk zelfs groter worden. Dat is voorlopig nog niet duidelijk.  

De gevolgen van deze mogelijke invloed zullen zich echter verder uitstrekken dan de organismen zelf. Dit effect van de opwarming van de aarde zou kunnen leiden tot veranderingen in ecosystemen, zo zeggen de onderzoekers. Lichaamsgrootte is een belangrijke aanwijzing voor de vruchtbaarheid van een dier, zijn levensverwachting en zijn vermogen om stressvolle periodes te overleven, zoals voedseltekorten of droogte. De lichaamsgrootte heeft ook een invloed op hoeveel voedsel een dier nodig heeft, hoe kwetsbaar het is voor roofdieren en welke soort voedsel het kan eten. 

"Dat de klimaatverandering een invloed heeft op de lichaamsgrootte van dieren is een fascinerend idee en waarschijnlijk niet een idee waar veel mensen over nadenken. Het toont aan hoe zeer onze levens en de levens van de organismen rondom ons afhankelijk zijn van het klimaat waarin we leven", zei professor Altwegg. 

De studie over de bergkwikstaarten is gepubliceerd in Oecologia. Dit artikel is grotendeels gebaserd op een persmededeling van de University of Cape Town.