Ecologische veerkracht – Ecological Resilience

Veerkracht is de maximale energie die een bepaalde materie kan absorberen zonder permanent te veranderen (van vorm, of substantie, of dergelijke). In de ecologie is veerkracht iets wat aangeeft hoe een geheel ecosysteem, of een subsysteem daarvan, reageert op verontrustingen of verstoringen in het ecosysteem. Hoe dit werkt, en wat ecologische veerkracht precies inhoudt, dáár gaat dit artikel over. Ik behandel eerst wat een verstoring precies is, en vervolgens twee definities van veerkracht. Daarna behandel ik vier ingredienten van veerkracht, en tot slot wat onze menselijke invloed is, en wat de toekomst te bieden heeft.

Verstoringen die ecosystemen doen wankelen?

Een verstoring kan een ecosysteem beïnvloeden, en de veerkracht ervan ‘testen’. Denk als voorbeeld voor dit proces aan een elastiek. De veerkracht van een elastiek is ‘de maximale rek’ die de elastiek kan hebben, zónder te breken. Wanneer je onder deze maximale rek blijft, dan zal de elastiek in zijn originele vorm en toestand terugkeren, na loslating. Wanneer je óver de maximale rek heen gaat, is de elastiek voorgoed veranderd (hij breekt). Een ecologische verstoring kan je dus zien als het ‘rekken’ van een elastiek, de elastiek is het ‘ecosysteem’, en de elasticiteit ervan staat voor de ‘veerkracht’ van het ecosysteem.

Een (menselijke) verstoring is bijvoorbeeld het plotseling loslaten van ratten en katten op een afgelegen eiland. De veerkracht of resilience van het ecosysteem op dit eiland is dan bepalend voor de effecten van deze verstoring op het gehele ecosysteem. Kan het ecosysteem ‘wennen’ aan de nieuwkomers, dan zal na verloop van tijd het evenwicht van het ecosysteem terugkeren naar (ongeveer) de vroegere toestanden. De maximale rek is dan niet overschreden, en de veerkracht/resilience van het ecosysteem zorgt ervoor dat de originele toestand terugkeert. Echter, is er een verstoring die zó groot is dat de maximale rek wordt overschreden, dan kan de spreekwoordelijke elastiek breken, het ecosysteem verandert dan en zal niet naar een originele toestand (kunnen) terugkeren. In het Engels heet een moment van maximale rek ‘threshold’, de drempel. Als het ecosysteem over deze drempel wordt geduwd door een verstoring, dan vindt er een permanente verandering van het ecosysteem plaats.

Verstoringen hoeven overigens niet altijd menselijk te zijn. Bosbranden, aardbevingen, overstromingen, meteoriet inslagen, al dat soort natuurlijke ‘stochastische’ (onverwachte en zeldzame) gebeurtenissen zijn ook verstoringen die een ecosysteem aan het wankelen kunnen brengen. Echter, de mens is bijzonder goed in het ‘verstoren’ van ecosystemen. Menselijke verstoringen zijn onder andere: reductie van biodiversiteit (door het versneld laten uitsterven van bepaalde diersoorten), exploitatie van bepaalde grondstoffen (olie, hout, steen, kostbare mineralen) en klimaatsverandering (door mensen geïnduceerde klimaatsverandering, welteverstaan, want het klimaat verandert ook (langzamer) zonder onze hulp).

Definities van het concept veerkracht – resilience

Er zijn ruwweg twee gangbare definities van veerkracht in gebruik.

• De tijd die nodig is voor een bepaald systeem om, na verstoring, terug te keren naar zijn originele toestand. Omdat deze definitie ook gebruikt wordt in de bouwkunde en fysica, wordt het ook wel ‘bouwkundige veerkracht’ genoemd.
• De capaciteit van een systeem om verstoringen te absorberen en te herorganiseren en veranderen terwijl tegelijkertijd dezelfde structuur, functie en identiteit wordt behouden. In andere woorden, kleine veranderingen vinden plaats terwijl de ‘big picture’ niet veranderd. Omdat de tweede definitie veel beter past bij het gedrag van ecosystemen, die immers altijd in verandering en dynamisch zijn, wordt dit ook wel ‘ecologische veerkracht’ genoemd.

De theorie erachter

Twee bekende ecologen, Brian Walker en CS Holling, hebben vier ingrediënten ontworpen die deel uitmaken van ecologische veerkracht.

1. Ten eerste is er latitude. Dit is de maximale aantal verstoringen of ernst van verstoring die een systeem aan kan zonder compleet te veranderen. In termen van het elastiekje, de maximale rek.
2. Ten tweede is er resistentie. Dit is de weerstand die een systeem biedt tegen verandering. Een verstoring kan veel ernstiger zijn in één ecosysteem, en veel minder ernstig in een ander. Een bijzonder fragiel ecosysteem, zoals de meeste arctische toendra’s, is bijzonder snel geaffecteerd door verstoringen, en is dus weinig resistent. Andere systemen zijn veel resistenter. In termen van elastiekjes, sommige elastieken zijn nu eenmaal beter uit te rekken dan anderen.
3. Ten derde: onzekerheid. Dit gaat over hoe dichtbij een systeem al is bij de ‘drempelwaarde’. Een ecosysteem dat al vele verstoringen te verduren heeft gehad, en nog niet volledig hersteld is hiervan, heeft maar een kleine hoeveelheid andere verstoringen nodig om ‘over de drempel’ geduwd te worden. Het elastiekje is dus al uitgerekt door twee vingers, en nu trekt een derde vinger aan een andere kant nog meer, dat gaat minder lang goed dan wanneer er vanuit een situatie wordt getrokken waarin er nog geen eerdere ‘trek’ plaatsvond.
4. Tot slot is er panarchie. Dit is een moeilijk concept, het bestaat uit pan (alles omvattend) en archy (vorm van beheer). Met de term panarchy wordt bedoeld de mate waarin een bepaald deel van het ecosysteem wordt beïnvloed door- en invloed uitoefent op- andere delen van het ecosysteem. Deze term is niet te vertalen naar ons elastieken-voorbeeld, tenzij we ons voorstellen dat iemand op vernuftige wijze meerdere elastieken aaneen heeft geknoopt, in een ingewikkeld web van elastieken. Trekken aan één kant van het elastieken-web brengt niet alleen die ene elastiek, maar ook meerdere anderen naar hun rek (zij het in mindere mate). De netwerk-structuur van zo’n elastieken-web maakt dus uit in hoeverre een verstoring op één deel van het ecosysteem uitmaakt voor het gehele ecosysteem. Om het nog ingewikkelder te maken, één verstoring heeft vaak effect op meerdere delen van het ecosysteem, dus ‘trekt aan meerdere elastiekjes’ van het gehele web. Complex, dus...

Menselijke verstoringen

Wat is nu de precieze invloed van mensen op ecosystemen? Moeilijk te zeggen, denk maar aan de bovenstaande term ‘panarchy’. We weten niet welke invloed menselijke verstoringen hebben op welke plekken, in welke mate, en in hoeverre ecosystemen al door andere verstoringen beïnvloedt zijn. We weten ook niet hoe veel rek bepaalde ecosystemen kunnen hebben. We weten dus vrij weinig. Wat we zo langzamerhand wél weten, is dát mensen invloed hebben op ecosystemen, en ruwweg waar we de meeste invloed mee uitoefenen. Enkele van de meest ‘verstorende’ menselijke activiteiten zijn hieronder beschreven.

Ten eerste agricultuur, of landbouw. In een ‘normaal’ ecosysteem (hiermee bedoel ik een ecosysteem waarin de mens niet bij betrokken is), worden nutrienten in de grond teruggewonnen doordat dode planten blijven liggen waar ze liggen, verrotten en opnieuw opgenomen worden. In moderne agricultuur is hiervan geen sprake. Immers, we rukken alle planten ieder jaar van het land af en consumeren de producten hiervan massaal op een andere locatie. De nutrienten vergaan niet, ze komen wel terug (in ons huis-en-tuin afval danwel in onze ontlasting) maar het komt niet meer terug op de plek waar de plant heeft gegroeid. De situatie ontstaat dus waarin bepaalde nutrienten zeer zwaar geconcentreerd zijn op bepaalde plekken (afval belten en riolering) terwijl op andere plekken (akkers) sommige nutrienten helemaal afwezig zijn. Vandaar de kunstmest. Deze verstoring, echter, brengt ecosystemen totaal uit balans. De vraag is hoeveel akkers als systemen kunnen hebben, zonder totaal te veranderen. Veranderingen kunnen namelijk invloed hebben op de dieren die in de grond wonen, die vervolgens weer effect hebben op allerlei andere delen van een systeem.

Andere vormen van invloed zijn: boskap, anthropogene (door mensen veroorzaakte-) klimaatsveranderingen, overbevissing, afval dumpen, et cetera.

Veerkracht en systeemdenken

Het idee van resilience vindt zijn oorsprong in een opkomende wetenschappelijke interesse in een nieuwe manier van wetenschappelijk denken: systeemdenken. Kort samengevat is dit een holistische (al-omvattende) manier van denken die niet probeert één bepaald aspect van de wereld te onderzoeken in isolatie, maar juist dat aspect probeert te onderzoeken in zijn interactie met de rest van de wereld. Aan deze nieuwe manier van denken heeft het idee van veerkracht haar holistische en flexibele gedachtengang te danken.

Ter illustratie een kort voorbeeld. Een van de technieken waarin systeemdenken en veerkracht samenkomen is in scenario plannen. Waar voorheen lineair-denkende wetenschappers graag een relatie van één-op-één ander ding bekeken, en vervolgens voorspellingen maakten over deze relatie, kijkt systeemdenken naar de relatie tussen veel-op-veel, en dit maakt voorspellen erg moeilijk. Om dit mankement te overkomen is er een techniek bedacht die zijn eerste oorsprong vind in militair gebruik, maar later door het bedrijfsleven en wetenschappers is overgenomen: scenario-plannen. In plaats van één voorspelling gaat scenario-plannen uit van een scala aan voorspellingen, gebaseerd niet op één variabele die veranderen kan, maar gebaseerd op meerdere variabelen. Bijvoorbeeld, variabele 1: globale centrale overheid versus lokale en regionale overheid en variabele 2: communisme versus kapitalisme. Met deze twee variabelen kunnen we in plaats van één voorspelling, maarliefst vier toekomstscenario's maken:

1. Een globale kapitalistische overheid
2. Een globale communistische overheid
3. Een lokale kapitalistische overheid
4. Een lokale communistische overheid

Voor ieder scenario kan men voor en nadelen bekijken, en onderzoeken wat nodig is om tot die scenario's te komen (pathways). De relevantie hiervan voor veerkracht is het volgende: deze techniek wordt veelal gebruikt om aan te tonen dat bepaalde acties tot een toekomst kunnen leiden die minder veerkrachtig is als anderen.

Veerkracht en de toekomst

Gelukkig zijn we ons steeds meer bewust van de invloed van menselijke verstoringen op ecosystemen. De academische discipline die zich hierop richt is de afgelopen decennia’s enorm gegroeid en een van de meest hoopvolle ontwikkelingen is wel de combinatie van sociale en ecologische veerkracht. Sociale veerkracht richt zich meer op duurzaamheid, op de ‘aanwezigheid van een leefbare wereld voor de toekomst’, en ze is sterk gelinkt aan ecologische veerkracht, want we hebben immers ecosystemen in balans nodig om een goede toekomst te hebben. Of dit echter een ontwikkeling is die door de vrije markt wordt geaccepteerd, is een andere vraag. In de vrije markt geldt: dat wat het meeste geld oplevert, overleeft (de marktwerking). Doorgaans zijn de meer duurzame oplossingen niet de meest winstgevende. Echter, steeds meer mensen en ook bedrijven zien het nut van duurzaamheid (al is het maar voor bedrijven omdat ze hun klanten tevreden willen houden). Langzaam aan is er dus een trend richting meer duurzaamheid en meer aandacht voor producten en diensten die minder impact hebben op ecosystemen, die dus minder veerkracht van ecosystemen oprekken en ze dus sparen voor latere ‘onontkoombare’ verstoringen, zoals natuurlijke rampen. Er is echter nog veel te doen vóórdat de mens haar verstorende invloed op ecosystemen tot een redelijk niveau heeft weten te beperken. De vraag is of we dat niveau zullen halen, vóórdat de grote ecosystemen van de wereld over hun drempel geduwd worden, en drastisch zullen veranderen...

Lees verder

• Systeemdenken - een wetenschappelijke invalshoek