Nieuw-Zeeland is misschien relatief klein, maar het fossielenbestand onthult een wereldwijd belangrijke ecologische relatie tussen het aantal soorten, hun rol in het ecosysteem en de oceaantemperaturen.

We gebruikten het voorbeeldige fossielenbestand van weekdieren van de afgelopen 40 miljoen jaar in Nieuw-Zeeland om te onderzoeken hoe de temperatuur van de oceaan het aantal soorten beïnvloedt. Ons onderzoek toont een nieuwe, fundamenteel patroon.

We vonden een toename van de soortenrijkdom tijdens perioden met warmere oceaantemperaturen, evenals een groter aantal soorten die vergelijkbare ecologische rollen vervullen in de koelwaterecosystemen aan de kust van Nieuw-Zeeland. Dit laatste is een maatregel die bekend staat als functionele redundantie.

Een dergelijke ecologische redundantie kan de veerkracht van ecosystemen tegen veranderingen in het milieu vergroten. Tegen nominale waarde genomen, onze bevindingen kunnen worden gezien als bemoedigend nieuws voor de biodiversiteit van Nieuw-Zeeland in het licht van de opwarming van de aarde.

Maar onze bevindingen zijn gebaseerd op natuurlijke veranderingen in de temperatuur van de oceaan in het verleden. Met het tempo van de huidige door de mens aangedreven opwarming, de zich ontvouwende biodiversiteitscrisis - geprezen als de zesde massale uitsterving - zal waarschijnlijk anders verlopen dan eerdere massale uitstervingsgebeurtenissen.

De impact op de toekomstige biodiversiteit van Nieuw-Zeeland zal waarschijnlijk ook afwijken van de patronen die we uit het fossielenbestand kunnen halen.

Biodiversiteit meten

Biodiversiteit meet de verscheidenheid aan leven op aarde, meestal als het aantal of de overvloed aan soorten. Patronen van diversiteit uit het verleden kunnen worden gebruikt als basis om te begrijpen hoe de huidige door de mens veroorzaakte veranderingen deze beïnvloeden.

Maar biodiversiteit heeft vele dimensies, en een simpele telling van het aantal soorten meet slechts één aspect.

Recent onderzoek heeft het belang van ecosysteemfunctie benadrukt, die de reeks dingen beschrijft die organismen in een ecosysteem doen. Ecosysteemfunctie kan worden gemeten als functionele rijkdom.

Bijvoorbeeld, de gewone schelpdieren toheroa ( Paphies ventricosa ) en tuatua ( Paphies subtriangulata ) gevonden langs de kusten van Nieuw-Zeeland zijn twee verschillende tweekleppige soorten. Maar beide vervullen zeer vergelijkbare ecologische rollen. Ze leven op zandstranden en filteren microscopisch kleine voedseldeeltjes uit de branding.

We verwijzen naar een toename van het aantal soorten dat dezelfde ecologische rol vervult als hoge functionele redundantie. Dit is in verband gebracht met een betere veerkracht van ecosystemen in het licht van veranderingen in het milieu.

Omgekeerd, het verlies van soorten in een ecosysteem met een lage functionele redundantie zal waarschijnlijk leiden tot functioneel uitsterven, en als een resultaat, ecosysteem ineenstorting.

De resultaten van onze studie zijn gebaseerd op de geografische spreiding van fossiele soorten en de relatie met functionele rijkdom door de geologische tijd heen. Deze relatie houdt in dat een stijging van de oceaantemperatuur rond Nieuw-Zeeland zou moeten leiden tot een toename van zowel het aantal soorten dat in onze wateren leeft als functionele redundantie.

Dit suggereert op zijn beurt dat tijdens voorbije warmere intervallen, De ecosystemen van Nieuw-Zeeland waren mogelijk beter bestand tegen veranderingen in het milieu.

Het fossielenbestand van weekdieren in Nieuw-Zeeland biedt een basis voor wat over honderdduizenden tot miljoenen jaren mag worden verwacht van natuurlijke opwarming van de oceaan.

Het waargenomen verband tussen functionele redundantie en oceaantemperatuur in de afgelopen 40 miljoen jaar komt overeen met waarnemingen van de moderne, levende zeefauna. Deze laatste vertoont ook een toenemend aantal soorten en functionele redundantie bij warmere, lagere breedtegraden. Dit suggereert dat dit patroon een langdurige relatie is van regionaal en mondiaal belang.

De toekomst van de ondiepe mariene ecosystemen van Nieuw-Zeeland

De zesde massa-extinctie verwijst naar het aanhoudende verlies van wereldwijde biodiversiteit als een directe oorzaak van menselijke activiteit.

Aangezien het kooldioxidegehalte in de atmosfeer blijft stijgen in combinatie met de toenemende aantasting van habitats, we verplichten momenteel overlevende soorten tot ver in de toekomst uit te sterven. Dit staat bekend als 'extinctieschuld'.

Maar de biodiversiteit is niet gelijkmatig over de aarde verdeeld en individuele regio's kunnen verschillend reageren op veranderingen in het milieu.

Wat betekent dit voor het behoud van de biodiversiteit in Nieuw-Zeeland?

Hoewel de soortenrijkdom naar verwachting zal toenemen door het geïsoleerde effect van klimaatopwarming in Nieuw-Zeeland over lange tijdschalen, een ecosysteem kan tegelijkertijd soorten winnen door soortenmigratie en inheemse soorten verliezen door uitsterven.

Recent onderzoek suggereert ook dat de zich ontvouwende zesde massa-extinctie wordt geassocieerd met de selectieve verwijdering van functionele groepen, bijvoorbeeld grote roofvissen. Dit zal waarschijnlijk leiden tot verhoogde snelheden van functionele uitsterving.

Studies van het wereldwijde mariene fossielenbestand suggereren relatief minimale verliezen aan functionele rijkdom tijdens zelfs de grootste uitstervingsgebeurtenissen in de geschiedenis van de aarde.

Dit wordt bevestigd in het ondiepe mariene fossielenbestand van Nieuw-Zeeland, waar grote dalingen in soortenrijkdom in de afgelopen 40 miljoen jaar hebben geleid tot minimaal verlies van functionele rijkdom. Als resultaat, de zesde massa-extinctie kan anders zijn en onvoorziene gevolgen hebben.

Om deze redenen, Het behoud van Nieuw-Zeeland moet rekening houden met de langetermijneffecten van klimaatverandering en zich niet alleen richten op de bescherming van inheemse soorten, maar ook op het behoud van de ecosysteemfunctie.

Terwijl we ons inzetten voor verdere opwarming van de oceaan en verlies van biodiversiteit, we verhogen de uitstervingsschuld van de toekomst, zowel mondiaal als regionaal. Er is groeiend bewijs voor de impact van menselijke activiteit, inclusief globale verwarming, zullen afwijken van patronen die zijn voorspeld op basis van natuurlijke milieuveranderingen in het verleden.

Dit is vooral belangrijk voor gematigde mariene ecosystemen. Ze zijn kwetsbaar voor klimaatverandering, maar bestrijken een groot deel van het mariene rijk van de aarde. In Nieuw-Zeeland, deze ecosystemen herbergen veel endemische dieren en planten - onze taonga om te beschermen.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.