Beyond establishment: incorporating physiological performance into predictions of invasion risk

De natuur is constant in beweging, maar soms beweegt ze te snel voor de ecosystemen die haar ontvangen. Wanneer een soort arriveert op een nieuwe plek waar zij niet thuishoort, kan zij het landschap hervormen en de planten en dieren die daar al leven bedreigen. Wetenschappers proberen al lang te voorspellen waar deze nieuwkomers zich zullen vestigen en hoeveel schade zij kunnen aanrichten. Een veelgebruikt instrument hiervoor is een computermodel dat kijkt naar waar een soort nu leeft en raadt waar zij in de toekomst zou kunnen leven op basis van het weer. Deze modellen zijn nuttig, maar ze laten vaak een grote vraag onbeantwoord: alleen omdat een soort kan overleven op een bepaalde plek, betekent dat dan ook dat zij sterk genoeg zal groeien om problemen te veroorzaken? Om een duidelijker beeld te krijgen, beginnen onderzoekers naar de biologie van de indringer zelf te kijken, waarbij ze meten hoe goed deze daadwerkelijk functioneert bij verschillende temperaturen, in plaats van alleen te gissen waar zij mogelijk past op een kaart.

In een recente studie richtten wetenschappers zich op een specifieke reiziger: een bruine alg genaamd Rugulopteryx okamurae. Deze zeewiersoort is een groot probleem geworden in Europese wateren, omdat zij zich snel verspreidt en het inheemse leven verdringt. De onderzoekers wilden precies weten hoe ver deze alg naar het noorden kan reizen en waar zij het gevaarlijkst zou worden. Zij stonden voor twee mogelijke verklaringen voor wat haar zou tegenhouden om verder naar het noorden te trekken. Eén idee was dat de alg simpelweg niet kon overleven in de vrieskou van de winter. Het andere idee was dat de alg wel de kou zou kunnen overleven, maar te langzaam zou groeien om te concurreren met lokale planten. Om dit op te lossen, brachten het team de alg naar het laboratorium om haar grenzen te testen. Ze stelden de alg bloot aan koude temperaturen om te zien of zij zou sterven, en ze observeerden ook hoe snel zij tijdens verschillende seizoenen groeide. Om de groeisnelheden inzichtelijk te maken, vergeleken zij de indringer met een inheemse zeewiersoort genaamd Dictyota dichotoma, die onder wetenschappers al goed bekend is omdat haar aanwezigheid in het wild overeenkomt met haar vermogen om in die specifieke omstandigheden te groeien.

De experimenten onthulden dat de noordelijke grens van de reis van de alg niet wordt bepaald door hoe snel zij groeit, maar door de vraag of zij de winter kan overleven. De tests naar koudebestendigheid lieten zien dat de zeewier temperaturen kan weerstaan die voorkomen tot zo ver in het noorden als midden-Noorwegen. Dit betekent dat het gebied waar zij potentieel een permanente thuisplaats kan vestigen, veel groter is dan eerder gedacht. Overleven is echter slechts de helft van het verhaal. Wanneer de onderzoekers projecteerden hoe snel de alg over dit gehele potentiële bereik zou groeien, vonden zij een ander patroon. Hoewel de zeewier in het noorden zou kunnen overleven, is het water daar niet warm genoeg om het hele jaar door snelle groei te ondersteunen. De hoogste groeicijfers, die vertalen naar de meeste biomassa en de grootste dreiging voor lokale ecosystemen, blijven geconcentreerd in Zuid-Europa. In deze warmere wateren laten de thermische omstandigheden de alg toe om continu en agressief te groeien.

De studie suggereert dat hoewel het bereik van deze indringer verder naar het noorden kan reiken dan verwacht, de meest ernstige ecologische effecten waarschijnlijk in het zuiden zullen blijven. Door de overlevingsgrenzen van de alg te combineren met haar werkelijke groeiprestaties, waren de onderzoekers in staat om het onderscheid te maken tussen de vraag waar een soort kan leven en waar zij zal gedijen. Deze aanpak biedt een nauwkeurigere manier om biologische invasies te beheren. In plaats van elke locatie waar een soort zou kunnen overleven als een gelijke dreiging te behandelen, kunnen beheerders nu hun inspanningen richten op de gebieden waar de indringers het meest waarschijnlijk groot zullen groeien en aanzienlijke schade zullen aanrichten. Het begrijpen van de fysieke grenzen van een organisme biedt een duidelijkere kaart van het risico, die laat zien dat het gevaar niet alleen gaat over waar een soort kan bestaan, maar waar zij werkelijk kan domineren.