Hoe de wereld van Ice Age graslanden van nu helpt begrijpen

14-10-2024
Wie een moestuin heeft weet het: gras wint de concurrentiestrijd met kruiden. Hedendaagse graslanden zijn vaak arm aan kruiden. Dat is niet altijd zo geweest. Een ecologische reconstructie laat zien dat de intensief door grote dieren begraasde mammoetsteppe juist heel rijk was aan kruiden.

De mammoetsteppes uit het pleistoceen zijn relevant voor onze kijk op natuurgraslanden van nu. Hoe dat zit? 

Een recent artikel van Kari Anne Bråthen, Francisco Pugnaire en Richard Bardgett laat zien dat deze kruidenrijkdom en de bijbehorende biodiversiteit door grote grazende dieren werd en wordt veroorzaakt. Het toont het natuurbelang aan van natuurlijke begrazing met een brede reeks aan herbivoren, die ieder weer een ander effect toevoegen. En dat is belangrijke kennis voor modern natuurbeheer, rewilding en begrazing. 

Image
Kruiden profiteren van bodemverstoring door grote grazende dieren, zoals vertrapping, zandbaden, woelen, ontwortelen en graven. Het resultaat van al dit diergedrag is het ‘bouwen’ van variatie in leefplekken. In ecologisch jargon: niche vorming of ecosysteembouw. Het zijn bij uitstek kruiden die hiervan profiteren. Zo zijn kruiden het meest talrijk in verstoorde grond, zoals op mierenhopen in grasland, bij de wroetplekken van wilde zwijnen en in zandbaden van paarden of wisenten. Dit verklaart meteen ook het bestaan van het prachtige legertje ‘akkerplanten’, die immers ontstonden in een tijd láng voordat mensen akkers begonnen aan te leggen.

Graslanden herbergen wereldwijd een enorme diversiteit aan soorten. Hoewel graslanden hun naam ontlenen aan de aanwezige grassen, zijn het vooral de aanwezige kruiden die verantwoordelijk zijn voor de biodiversiteit van en in graslanden. Desondanks zijn kruidachtige planten in graslanden nu enorm in de minderheid. Dat lijkt echter een relatief recent fenomeen te zijn. Voordat de mens de ecologie van de wereld begon te veranderen, graasden mammoeten en andere grote grazers, zoals reuzenherten, tarpans en oerossen in onze streken. In de uitgestrekte en productieve mammoetsteppe blijken kruiden veel talrijker te zijn geweest. De auteurs onderbouwen met hun onderzoek dat kruiden afhankelijk waren van niche-constructie door grote plantenetende zoogdieren. Oftewel: in ‘Ice Age’ doorbraken dieren de grasmat. Met hun gedrag lieten ze de leefplekken voor kruidachtige planten ontstaan.

Zowel kruiden als grassen zijn aangepast aan begrazing. Simpel gezegd: ze proberen zo oneetbaar mogelijk te zijn, om zo zelf minder opgevreten te worden dan hun buur. Met siliciumafzettingen in hun blad zorgen grassen voor ruwe bladeren, die malende kiezen harder laten slijten. Kruiden hebben geïnvesteerd in stekels, brandharen en antivraatstoffen: bijtende, zure, bittere of ziekmakende afweerstoffen die voorkomen dat een plant (veel) gegeten wordt. Kruiden zijn rijker aan stikstof en fosfor dan grassen en worden daarom graag door grazers gegeten. Veel soorten herstellen gemakkelijk van vraat, een belangrijke eigenschap in een grasland vol met herbivoren. En diverse kruiden herstellen zich niet alleen goed, maar worden zelfs fitter van begrazing, zoals diverse soorten gentianen en duinroos. Mits ze natuurlijk de tijd krijgen om te herstellen.

Image

De fik erin?

Kruiden tolereren een bredere range van seizoensomstandigheden en brandfrequenties dan dominante grassen en de gecombineerde invloed van vuur en begrazing.

Brand is een natuurverschijnsel, dat zorgt voor een herstart van een plek met veel licht en voeding. Door gras te vreten, beïnvloeden grote grazers de brandbaarheid van een steppelandschap. Grazende kuddes doorbreken de gras-monocultuur waardoor brand minder om zich heen kan slaan: de brandbaarheid van zo’n begraasde steppe is veel lager, wat de overlevingskansen van bewoners verbetert. In de wereld van nu, met klimaatverandering en droge periodes als reëel probleem, helpt begrazing om het risico van ver uitslaande natuurbranden te verkleinen.

Beesten zorgen voor planten

Hoe kwam het dat de mammoetsteppe, in dat klimaat en met al die dieren, toch zo vruchtbaar was qua plantengroei? Met hun aanwezigheid hadden de grote dieren een flinke invloed op het landschap en op de plantenwereld. Begrazing en vertrapping zorgden voor zonlicht op de bodem door te voorkomen dat concurrerende planten groot werden. Met hoefgetrappel wordt dood plantenmateriaal de bodem in gebracht, een verslempte toplaag wordt doorboord. Dat maakt gaten voor nieuwe planten om te kiemen en op te groeien, en maakt wat op de grond ligt meer bereikbaar voor bodemleven. Mest en urine brengen, als natuurlijke Pokon®, voedingsstoffen terug in een voor planten direct bruikbare vorm, waardoor de mineralenkringloop versnelt. Grote grazers zorgen voor verspreiding van plantenzaden en geven planten zo een kans om nieuwe plekken te bereiken. Rondtrekkende kuddes zorgen er ook voor dat soorten de tijd krijgen om te herstellen, te bloeien en zaad te zetten na vraat of vertrapping.

Dat kruiden dominant waren op de mammoetsteppe qua talrijkheid, soortenrijkdom en als onderdeel van het megafauna-dieet, suggereert dat juist kruiden floreerden onder de selectiedruk van grote herbivoren en centraal stonden in de hoge productiviteit van de mammoetsteppe. Je kan het samenvatten als: met beesten meer planten.

Image
Sterke plant-megafauna feedbacks
Onderzoekers vonden een sterke wisselwerking tussen grote grazende dieren en kruidachtige planten in de mammoetsteppen van de 'ice age'. Ook nu nog zijn deze wisselwerkingen actief, zoals in diverse rewildinggebieden te zien is. Zonder grote grazers zou er niet zo'n rijke biodiversiteit van kruidachtige planten in grassteppen bestaan. Deze figuur is (met toestemming van de auteurs) overgenomen uit het artikel https://esajournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/fee.2405. 

Wat verandert er in ‘meer complete’ grasland-ecosystemen?

Een rijke diversiteit aan plantensoorten vergroot het functioneren van landschappen doordat er meer natuurlijke processen op gang komen. Een hoge plantensoortenrijkdom zorgt voor een zo groot mogelijke benutting van voedingsstoffen (dus groei) door planten. Wat leeft, dat sterft en wordt vervolgens door het bodemleven efficiënt gerecycled. Dit vergroot de opslag van koolstof in de bodem en dat vergroot de opname van regenwater. Een grote diversiteit aan planten voorkomt ook het selectief begrazen van een beperkt aantal soorten. 

Een sterke interactie tussen planten en planteneters stimuleert dus de diversiteit aan kruiden en grassen. Het web van interacties, het ecosysteem, functioneerde op de top van haar vermogen. In het kielzog van de grote plantenrijkdom ontstond natuurlijk ook het leefgebied voor een hele schare andere soorten; insecten, kevers, sprinkhanen, vlinders en andere ongewervelden, en voor reptielen en amfibieën, die in een gesloten grasmat geen plek om te leven zouden vinden.

Waar zijn nu nog de grazers?

Zo’n mammoetsteppe kan je zien als een grasland met weinig bovengrondse biomassa, met veel licht op de bodem. De steppe was hoogproductief, al was dat niet erg zichtbaar omdat een groot deel van wat geproduceerd werd ook weer opgevreten of vertrapt werd. Een open landschap met veel grote dieren was het resultaat. Het natuurdocumentaire-beeld van Afrikaanse savannes is het bijbehorende plaatje in de wereld van nu.

Het is niet ondenkbaar dat de kruiden in de huidige graslanden relicten uit het verleden zijn, die al in verval zijn sinds het verdwijnen van de megafauna uit het Pleistoceen. Veel kruiden zijn nog steeds aangepast aan en afhankelijk van de leefomstandigheden die grote grazende dieren creëren. Niet alleen is de gemiddelde grootte van de planteneters sindsdien fors afgenomen (een aantal zijn uitgestorven, maar we ontzeggen ook veel soorten de toegang, zoals herten en zwijnen. En de diversiteit aan verschillende typen grazers – een wisent eet anders dan een rund, en die weer anders dan een paard – is zo ook nog eens sterk verarmd: mensen hebben ze opgegeten. In onze omgeving zijn de wilde grote grazende dieren zo goed als verdwenen. Rewilding ziet de terugkeer van dit belangrijke proces in de natuur als een sleutel tot ‘vernatuurlijking’ van de natuur. Om die reden herintroduceren we natuurlijke begrazing in (nieuwe) natuurgebieden.

Image
Konik-paarden grazen op een door grassen gedomineerde uiterwaard aan de Waal bij de Gendtse Waarden.
Konik-paarden grazen op een door grassen gedomineerde uiterwaard aan de Waal bij de Gendtse Waarden. Foto: Lars Soerink / ARK Rewilding Nederland

Waarom de mammoetsteppe nu nog relevant is

De continue aanwezigheid van graslanden met kruiden, van het Pleistoceen tot laat in de moderne-mensentijd, het Antropoceen, suggereert dat vergelijkbare vormende krachten aanwezig waren en nog steeds zijn in graslanden wereldwijd, ondanks hun verschillende geschiedenis. Veranderd of gestopt menselijk landgebruik heeft pas in recente decennia geleidt tot verminderde niche-constructie en een bijbehorend verlies aan soorten.

Continue begrazing verkort voor planten de tijd om te herstellen en te reproduceren, zeker als het zeldzame kruiden betreft met een hoge voedingswaarde, die selectief begraasd worden. Minder gediversifieerde niveaus van begrazing en brand heeft voor een meer uniforme begrazingsdruk op graslanden gezorgd. Eetbare kruiden zijn waarschijnlijk extra gevoelig voor dergelijke condities.

Algemeen zijn heeft een prijs

Wereldwijd onderdrukken grote herbivoren dominante plantensoorten en stimuleren daarmee plantendiversiteit. We zien dit recent zelfs terug in rewildinggebied De Millingerwaard, waar de uitheemse reuzenbalsemien jarenlang domineerde en onder ecologen voor onrust zorgde. Ze kwam zoveel voor dat grazende galloway-runderen zich ermee begonnen te bemoeien. In slechts 10 jaar tijd werd het aandeel reuzenbalsemien teruggebracht tot ‘gewoon een van de vele plantensoorten’ in het gebied. Dominante soorten beknotten vaak de beschikbaarheid van licht, water en/of voedingsstoffen voor andere planten. Naast gebrek aan gaten in de begroeiing en een kale bodem bovengronds, is de competitie van al aanwezige wortels ondergronds van belang. Planten met wortelstokken hebben daarmee een voordeel boven planten die uit zaad moeten kiemen en onderdrukken de plantendiversiteit. Bodemverstoringen net onder het oppervlak door grote dieren doorbreekt op zo’n plek de dominantie ondergronds en creëert plekken voor kruiden om succesvol te kiemen.

Image
Slikken van Flakkee stierenkuil en heckrunderen
Een kudde Heckrunderen graast op de Slikken van Flakkee en schept, met graasgedrag en alle andere bijkomende gedragingen een meer open grasmat waarin volop ruimte ontstaat voor andere planten, kruiden, om te ontkiemen en te groeien en bloeien (en zaad weer kwijt te kunnen aan de bodem). Foto: Leo Linnartz / ARK Rewilding Nederland.

Meer licht leidt tot meer plantensoorten

Om het ecosysteem te laten werken, moeten voldoende zaden én bestuivers (zoals insecten) aanwezig zijn. Weinig bloemen betekent weinig bestuivers en een grote afstand tussen bloemen van dezelfde soort maakt kruisbestuiving schaars, met een lage zaadproductie als gevolg.

In graslanden waar heel veel kruiden in voorkomen is een positieve relatie gevonden tussen de beschikbaarheid van licht (als gevolg van het vreten van plantengroei door aanwezige planteneters) en diversiteit aan plantensoorten. De soortenrijkdom neemt toe als herbivoren in bemeste graslanden de lichtbeschikbaarheid vergroten, of in productieve graslanden de dominante soorten onderdrukken. Dit suggereert dat kruiden de concurrentie met grassen verliezen als licht de limiterende factor is. In heel dichte grasgroei (zoals pijpenstrootje, of Engels raaigras in boerengrasland) neemt gras dan licht weg en hebben kruiden amper kans te ontkiemen. Dit verklaart ook waarom het ‘doorzaaien’ van kruiden in bestaand boerengrasland, om zo te proberen het grasland wat soortenrijker te maken, in de praktijk niet werkt. 

Waarom is dit interessant?

De onderzoekers verklaren hoe grote grazers de kruidachtige planten aan een leefplek helpen, temidden van groeilustig gras. Zij geven drie verklaringen waarom kruiden toch goed kunnen gedijen in graslanden:

  1. Openingen in gras en bodem en toegang tot zonlicht moeten gebruikelijk zijn geweest in de mammoetsteppe en lijken de sleutel te zijn voor het ontwikkelen en handhaven van een hoge soortenrijkdom aan kruiden in graslanden.
  2. Openingen in de begroeiing en bodem bevorderen waarschijnlijk kruiden, zolang de aanwezige zaden geen beperkende factor zijn.
  3. Verbeterde voorwaarden voor verschillende groepen kruiden om zich te vestigen, groeien en bloeien, activeert feedbacklussen, waarbij de omstandigheden voor bestuivers worden verbeterd, wat leidt tot hogere percentages bestuiving en bijgevolg verbeterde zaadproductie en zaadbeschikbaarheid.
Image
Koniks nemen een zandbad in Slikken van de Heen.
Koniks nemen een zandbad in Slikken van de Heen en zorgen daarmee voor een bodemverstoring die voor kruidachtige planten een plek oplevert om te kunnen ontkiemen. Foto: Leo Linnartz / ARK Rewilding Nederland.

Je kan het zien in rewildinggebieden

Wereldwijd vormen kruiden een zeer soortenrijke, vormenrijke en functioneel diverse groep planten in graslanden. Bovendien scoren kruiden vergeleken met andere graslandsoorten hoog in termen van primaire productiviteit, voedingsstofgehalte, antivraatverdedigingen en tolerantie voor herbivorie en spelen ze een onevenredig grote rol bij het beïnvloeden het functioneren van graslanden. Daarom zijn kruiden niet alleen van centraal belang voor het behoud van biodiversiteit binnen, en het functioneren van het graslandbiotoop maar ook voor toekomstig duurzaam beheer.

De consistente aanwezigheid van kruiden in graslanden van het Pleistoceen tot nu toe suggereert dat de omstandigheden die de aanwezigheid van kruiden bepalen ook tot hun behoud kunnen leiden. Grote grazers speelden daar een grote rol in en zouden dat opnieuw kunnen doen in de graslanden van nu. 

Het mechanisme dat de auteurs beschrijven zien wij de afgelopen jaren volop in actie in bijvoorbeeld het rewildingsgebied De Maashorst. Hier zorgt de extensieve begrazing, in combinatie met natte en droge jaren, voor een zeer kruidenrijke vegetatie, rijk aan bloemen en daardoor ook aan vlinders, sprinkhanen en andere insecten. Daarvan profiteren weer insectenetende vogels, zoals roodborsttapuit en grauwe klauwier. De soortenrijkdom wordt in de benen geholpen door de grazende monden van runderen, wisenten en paarden, die er een vrij leven leiden. 

Dit artikel is een Nederlandse bewerking van het artikel van Kari Anne Bråthen, Francisco Pugnaire en Richard Bardgett door Leo Linnartz en Lars Soerink van ARK Rewilding Nederland.