Een nieuwe tool kan een belangrijke maar over het hoofd geziene indicator van het broeikaseffect beter beoordelen:de verscheidenheid aan insecten, wormen en slakken die in hoge bergstromen leven.

Ongewervelde dieren op waterbasis zijn bijzonder kwetsbaar wanneer het klimaat verandert van historische droogtes tot enorme overstromingen. Omdat ze als voedsel dienen voor andere vormen van leven in de Alpen, zoals vogels, vleermuizen, kikkers en vissen, maken ecologen zich zorgen over het vermogen van de insecten om te gedijen.

Om te begrijpen hoe deze kleine wezens worden beïnvloed door klimaatverandering, moeten we begrijpen waar we ze zouden moeten vinden. Toch verklaarden klassieke ecologische theorieën niet wat een team van UC Riverside-ecologen en hun UC-medewerkers vonden bij een recent onderzoek naar het waterleven in de Sierra Nevada in Californië.

Om ze te beschermen, paste het team een ​​nieuwe theorie toe voor het voorspellen van biodiversiteit in hoge bergstromen. Die theorie, en de resultaten van het veldonderzoek dat ertoe leidde, worden nu gedetailleerd beschreven in een artikel in het tijdschrift Ecological Monographs .

"We hebben nieuwe manieren bedacht om over biodiversiteit in hoge Sierra-stromen in de bergen te denken, omdat de oude manieren niet succesvol waren voor ons", zegt Kurt Anderson, universitair hoofddocent evolutie en ecologie en co-auteur van het artikel.

"Klassieke theorieën over stroomecologie zijn niet ontwikkeld in de Sierras, dus we passen een nieuwe reeks ideeën aan om beter uit te leggen wat we daar zien," zei Anderson.

Een zo'n klassieke theorie is het River Continuum Concept, dat bespreekt hoe stroomecosystemen functioneren als ze van de stroombronnen naar grotere, meer open rivieren gaan. Volgens het continuümconcept moet er een vloeiende overgang zijn van hoge naar lage hoogten. Het team onderzocht de biodiversiteit van stromen langs een helling, om concepten zoals deze te testen.

"We zagen een verandering, maar slechts gedeeltelijk en niet om de redenen die volgens de theorie zouden moeten", zei Anderson. "We ontdekten bijvoorbeeld dat meren de neiging hadden om de soepele verandering die we zouden hebben gezien te onderbreken."

Het UCR-team merkte op dat de diversiteit van ongewervelde dieren over het algemeen toenam in water dat naar beneden stroomt en het laagst was in stoom die zich direct onder meren bevindt.

"We denken dat de meren een ontkoppelend effect kunnen hebben en ervoor zorgen dat de stroomafwaartse waterwegen opnieuw moeten beginnen bij het opbouwen van diversiteit", zegt Matthew Green, UCR-ecoloog en eerste auteur van het nieuwe artikel.

Het team vond ook een grote verscheidenheid aan levensvormen in koude, geïsoleerde beekjes hoog in de bovenloop. Ondanks de algemene trend naar een toename van de diversiteit die stroomafwaarts beweegt, kunnen de verschillen in soorten tussen geïsoleerde bovenloopgebieden soms zo groot zijn als die tussen stroomopwaarts en stroomafwaarts.

"Dit zijn de aquatische levensvormen die zich aan de rand van de afgrond van klimaatverandering bevinden", zegt Dave Herbst, een onderzoeker van het Sierra Nevada Aquatic Research Laboratory, een UC Natural Reserve, en co-auteur van het papier.

De gebieden net onder de meren werden gedomineerd door slechts een paar soorten ongewervelde dieren en insecten met het vermogen om voedseldeeltjes te filteren. Op andere locaties met gemengde voedselbronnen waren meer soorten aanwezig.

Het team beveelt aan om onderling verbonden systemen van stromend water te beschermen tegen omleidingen en tegen schade aan leefgebieden veroorzaakt door ongebreidelde landontwikkeling. Wanneer wateren kunnen stromen zoals ze zouden moeten, ondersteunt het aantal hulpbronnen dat beschikbaar is voor wezens die erin leven een grotere diversiteit.

"Dat is wat deze kleine, maar cruciaal belangrijke levensvormen zal laten gedijen," zei Anderson. "Waar intacte habitats zijn aangetast, kunnen herstelinspanningen de sleutel zijn om het hele ecosysteem veerkracht te geven tegen de komende tegenslagen van klimaatverandering."