Hoe stekelbaarsjes de macht grijpen

Kort & bondig

Ecologen weten dat een overdaad aan voedingsstoffen de groei van algen explosief doet stijgen, waardoor de algen gaan overheersen. Tien jaar geleden ontdekte ecoloog Britas Klemens Eriksson in een kleinschalig experiment dat het verwijderen van grote roofvissen ook zorgde voor meer algen in het water. Hij heeft nu gegevens bestudeerd over de aantallen vissen langs de Zweedse kust in de afgelopen veertig jaar. Daarnaast analyseerde hij het hele ‘voedselweb’ van algen, planteneters, middelgrote (stekelbaarsjes) en grote (baars, snoek) roofvissen. Hij ontdekte dat het wegvangen van de grootste roofvissen zorgt voor een toename van het aantal stekelbaarsjes. Die eten weer de algeneters en ook de larven van baars en snoek. Op die manier verandert de hele natuur: niet langer zijn de grote roofvissen de belangrijkste schakel, maar de stekelbaarsjes en algen. Deze ontdekking is belangrijk voor het beschermen van het natuurlijk evenwicht in de kustwateren: ook de grote roofvissen zijn nodig om overheersing door algen te bestrijden.

Een onderzoek naar algenbloei door een teveel aan voedingsstoffen langs de Zweedse kust liet zien dat grote roofvissen als baars en snoek belangrijk zijn om de algen onder controle te houden. Nu heeft RUG ecoloog Britas Klemens Eriksson samen met collega's van Stockholm University en de Swedish University of Agricultural Sciences, Zwedem, aangetoond dat stekelbaarsjes en algen het ecosysteem zijn gaan domineren in een golf die door de eilandengroepen voor de kust liep. Hun onderzoek is op 27 augustus gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications Biology.

Tijdens een aanstelling als postdoc in Zweden deed Eriksson experimenten om het effect van voedingsstoffen op algenbloei te onderzoeken. Als hij voedingsstoffen toevoegde in een zogeheten exclusiekooi in het brakke kustwater gingen de algen domineren, wat geen verrassing was. Maar als hij grote roofvissen buitensloot zag hij ook dominantie van algen. ‘Tegelijkertijd voedingsstoffen toevoegen en roofvissen weghouden had bovendien een werkelijk enorm effect op algenbloei’, herinnert hij zich tien jaar later.

Voedselweb

Een belangrijke vraag was of de resultaten uit de kleine exclusiekooien ook zichtbaar waren in het echte ecosysteem van de Zweedse kust. Dit bestaat uit talloze eilandengroepjes die zich uitstrekken tot twintig kilometer de zee in. Hier zijn baarzen en snoeken de toppredatoren, zij eten de veel kleinere stekelbaarsjes die op hun beurt kleine kreeftachtigen verorberen die weer van algen leven.

Om te achterhalen hoe dit voedselweb zich de afgelopen veertig jaar heeft ontwikkeld zocht Eriksson, die inmiddels naar de RUG was verhuisd, contact met zijn collega’s aan de Universiteit van Stockholm en de Zweedse Universiteit van Landbouwwetenschappen. Samen verzamelden ze gegevens over de aantallen vissen en deden ze veldonderzoek. Dit was gebaseerd op een recent idee dat er een verschuiving in het dominante regime kan optreden in gesloten systemen zoals meren. De onderzoekers vroegen zich af of de algenbloei in de Baltische zee ook veroorzaakt werd door zo’n verandering van regime.

Zeehonden

Eriksson en zijn collega’s namen monsters op 32 plekken langs een vierhonderd kilometer lang deel van de kust. ‘We bezochten de locaties in het voor- en najaar, en namen monsters op alle niveaus van het voedselweb, van algen tot toppredatoren.’ Die informatie werd vervolgens in een voedselweb-model geladen dat de verbinding tussen soorten zichtbaar maakt. Dit liet zien dat de kleine stekelbaarsjes belangrijk waren voor het voortplantingssucces van de grotere roofvissen. Een lokale toename van het aantal stekelbaarsjes betekende dat een heleboel planteneters in het systeem werden opgegeten, waardoor algen het ecosysteem gingen overheersen.

‘Wanneer je alleen kijkt naar de aantallen vissen zie je een gemengd systeem, waarin verschillende soorten domineren’, legt Eriksson uit. Maar wanneer hij keek naar veranderingen in de tijd in de aantallen vissen zag hij dat er eind jaren 1990 een opmars van stekelbaarsjes begon, eerst in de buitenste regio’s van de eilandengroepen. ‘Vermoedelijk was dit het gevolg van een afname in het aantal grote roofvissen, door een combinatie van overbevissing, verlies van de natuurlijke leefomgeving en meer predatie door aalscholvers en zeehonden.’ Stekelbaarsjes trekken vanuit de buitengebieden dichter naar de kust om zich daar voort te planten. Op die manier verbinden ze de ecosystemen van de zee en de kuststrook.

Larven

Met minder natuurlijke vijanden neemt het aantal stekelbaarsjes toe. De hoge concentraties voedingsstoffen in het water en de opwarming ervan helpen deze vissen ook. Doordat de stekelbaarsjes de algeneters opeten krijgen algen de kans om het zeegras en andere waterplanten te verdringen. Bovendien eten stekelbaarsjes ook de larven van baarzen en snoeken, waardoor hun aantallen weer verder achteruit gaan. ‘Wat je ziet is een omkering van de rover-prooi relatie’, legt Eriksson uit. Waar de toppredatoren eerst stekelbaarsjes aten zijn het nu de kleinere vissen die zich voeden met de larven van baars en snoek.

In de loop van de tijd verplaatst deze dominantie van stekelbaarsjes zich richting de kust: een regionale verandering die zich verspreidt door het heel ecosysteem. Dat heeft belangrijke gevolgen voor het herstel ervan. ‘Om algenbloei tegen te gaan moet je niet alleen de hoeveelheid voedingsstoffen in het water omlaag brengen, maar ook zorgen dat de aantallen toppredatoren toenemen.’ Hiervoor moeten organisaties die zich met visvangst bezighouden samenwerken met organisaties die de waterkwaliteit beheren. ‘We moten niet naar afzonderlijke soorten kijken, maar naar het hele voedselweb’, benadrukt Eriksson. ‘Dat idee zie je inmiddels ook verschijnen in de stukken over het EU visserijbeleid.’

De verspreiding van plaatselijke verandering door een systeem is van belang voor de hele ecologie, vooral in natuurlijke systemen met complexe interacties en informatie-uitwisseling. Eriksson: ‘En we kennen die soort effecten ook in politiek en gedragsstudies. Een goed voorbeeld is de Arabische Lente, die lokaal begon en uitwaaierde over het hele Midden Oosten.’

Referentie: Johan S. Eklöf, Göran Sundblad2 Mårten Erlandsson, Serena Donadi, Joakim P. Hansen, Britas Klemens Eriksson and Ulf Bergström: A spatial regime shift in a large coastal ecosystem through predator-prey reversal. Nature Communications Biology, 27 augustus 2020.