Mensen hebben een verscheidenheid aan instrumenten uitgevonden om de gezondheid van ecosystemen te controleren. Om bijvoorbeeld de waterkwaliteit in een wetland te onderzoeken, kan een milieuwetenschapper een sensor gebruiken om de opgeloste zuurstof in het water te meten of in het laboratorium chemische analyses uitvoeren om zware metalen in de bodem te onderzoeken. In sommige gevallen kunnen we veranderingen in de habitat echter zonder instrumenten onderzoeken, omdat het bestuderen van de aanwezigheid en het gedrag van vogels ons kan informeren over veranderende ecosystemen.
Elk levend organisme dat op een dergelijke manier wordt gebruikt om milieuomstandigheden te meten, wordt een indicatorsoort genoemd. Het bekendste voorbeeld is misschien wel de spreekwoordelijke “kanarie in een kolenmijn”. Aangezien kanaries zeer gevoelig zijn voor giftige gassen zoals koolmonoxide en methaan en er eerder last van hebben dan mensen, namen mijnwerkers kanaries mee de kolenmijnen in als ze aan het werk gingen. Als de vogels tekenen van vergiftiging begonnen te vertonen, kregen de mijnwerkers een kans om een masker op te zetten of uit de mijnen te ontsnappen voordat ook zij aan koolmonoxidevergiftiging bezweken. Het gebruik van vogels om milieuomstandigheden te monitoren gaat door omdat vogels ons een reeks nuttige informatie over het milieu kunnen vertellen.
Wat maakt een goede indicator?
Als het op bruikbaarheid als indicator aankomt, zijn niet alle soorten gelijk geschapen en zijn er een paar criteria nodig om een soort in dit opzicht waardevol te laten zijn. Ten eerste moet de soort gevoelig zijn voor veranderingen in het milieu om als vroegtijdige waarschuwing te kunnen dienen.1 Een soort die buitengewoon veerkrachtig is en niet drastisch wordt beïnvloed door veranderingen in het milieu, zou weinig informatie bieden over wat er in het milieu gebeurt. Bovendien moet de soort op een voorspelbare manier op veranderingen reageren. Als de soort onregelmatig op veranderingen reageert, zou het moeilijk worden de onderliggende milieuoorzaken van de waargenomen veranderingen te interpreteren. Ten slotte moeten de gegevens over de soort gemakkelijk kunnen worden verzameld en geïnterpreteerd om beleidsbeslissingen te onderbouwen. Soorten die zeer zeldzaam zijn, zouden slechte indicatorsoorten zijn, omdat het moeilijk zou zijn er voldoende te vinden en te bestuderen om er zinvolle conclusies uit te trekken. Evenzo zou het moeilijk zijn om gegevens te verzamelen over soorten met een zeer cryptische levensloop of die in het algemeen slecht worden begrepen, waardoor zij minder dan ideale kandidaten zijn voor indicatorsoorten. Nu deze criteria zijn vastgesteld, kunnen we de verschillende soorten ecosysteemveranderingen onderzoeken waarover vogels ons iets kunnen vertellen.
Habitatkwaliteit
Een van de nuttigste dingen die vogels kunnen aangeven, is de algehele kwaliteit van de habitat. Als vogels afhankelijk zijn van een specifiek functionerende habitat, kan de populatietrend van vogels ons iets vertellen over hoe goed het ecosysteem functioneert. Zo zijn bijvoorbeeld de aantallen waadvogels die in de Everglades nestelen afhankelijk van de beschikbaarheid van prooien. De aanleg van kanalen en dijken om de waterstroom in de Everglades in de jaren 1950 te veranderen, heeft het ecosysteem ernstig aangetast. Dit leidde tot een verminderde beschikbaarheid van prooien, waardoor het jaarlijkse aantal in de Everglades broedende waadvogels sterk afnam.2 Deze afname begon voordat iemand zich realiseerde dat door menselijke activiteiten aanzienlijke schade was toegebracht aan het ecosysteem van de Everglades en waadvogels reageerden veel eerder dan andere dieren. De gevoeligheid van deze vogels voor een goed functionerend ecosysteem maakt ze tot waardevolle indicatoren voor de kwaliteit van de habitat.
In sommige gevallen kan niet alleen het aantal aanwezige vogels, maar ook de samenstelling van vogelsoorten in een gebied een aanwijzing zijn voor de kwaliteit van de habitat. Een studie in de centrale Appalachen heeft aangetoond dat wanneer boshabitats achteruitgaan, de aanwezige vogelsoorten op voorspelbare wijze veranderen.3 Vogels werden ingedeeld in categorieën op basis van gedrags- en fysiologische responsgilden en op basis van de aanwezige vogelsoorten werd een Bird Community Index Score (BCI) berekend. Naarmate habitats verschoven van ongestoord naar aangetast, was er een overeenkomstige verschuiving van specialistische naar generalistische soorten, omdat verstoorde habitats geen steun konden bieden aan zeer gespecialiseerde soorten. Voorbeelden hiervan zijn verschuivingen van schorssnuiters naar omnivoren en van boomkruin- naar open grondsnuiters. De studie toonde aan dat het berekenen van de BCI in een bepaalde habitat een goede indicator is van de kwaliteit ervan.
Op vergelijkbare wijze kan de aan- of afwezigheid van zeer gespecialiseerde soorten een indicatie zijn voor de kwaliteit van de habitat. De roodsnavelspecht stelt bijvoorbeeld zeer specifieke eisen aan het nest. Hij heeft levende dennenbomen nodig met een grote diameter, meestal meer dan 80 jaar oud, om nestholten te kunnen graven in dennenbomen.4 In nieuw aangeplante bossen waar de bomen een kleinere diameter hebben, zullen de vogels niet nestelen. Bovendien laten ze de bomen in de steek wanneer de onderbeplanting de hoogte van de nestholte bereikt. De onderdrukking van het vuur veroorzaakt grote begroeiingen in de ondergroei, waardoor de habitat ongeschikt wordt om te nestelen. Voor een goede werking van het ecosysteem in deze dennenbossen is periodieke verbranding van de ondergroei noodzakelijk. Omdat deze vogels zulke specifieke nesteisen stellen dat de habitat goed moet functioneren, kunnen de aantallen roodsnavelspechten in dennenbossen een goede indicator zijn voor de kwaliteit van de habitat.
Doordat de vogelaantallen de kwaliteit van de habitat kunnen weergeven, kunnen zij ook worden gebruikt om de effectiviteit van habitatherstel te meten. Dit principe is toegepast bij het herstel van de Everglades in Florida.5 Wijziging van de waterstroming leidde tot concentraties van water in grote vijvers, wat in het voordeel werkte van vogels als zilverreigers die in diep water jagen op zicht. Vogels als ibissen en ooievaars, die zich tactiel voeden en afhankelijk zijn van geconcentreerde prooien in ondiepe gebieden, hadden daar echter onder te lijden. Een van de doelstellingen van het herstel van de Everglades is het herstel van de waterstroming, waardoor meer gebieden met ondiep water ontstaan. De verhouding tussen het aantal ooievaars en ibissen en het aantal zilverreigers is dan ook een maatstaf voor het succes van de restauratie-inspanningen.
Een andere indicator voor het herstel is de frequentie van de grote nesten van witte ibissen, een kenmerkend verschijnsel in de Everglades vóór de drooglegging. De terugkeer van deze broedgevallen zou erop wijzen dat het ecosysteem goed functioneert, omdat een dynamisch en cyclisch karakter een belangrijke eigenschap is van wetland-ecosystemen. Deze voorbeelden illustreren hoe beheerders het concept van vogels als indicatorsoorten kunnen gebruiken om de doeltreffendheid van habitatherstel te controleren.
Verontreiniging
Een ander veelvoorkomend gebruik van vogels als indicatoren heeft betrekking op verontreiniging. Het bekendste voorbeeld hiervan is misschien wel de afname van vogelsoorten als gevolg van het gebruik van DDT, dat internationaal onder de aandacht werd gebracht in Rachel Carson’s “Silent Spring”. Vogels waren de eerste groep dieren waarvan de populaties merkbaar begonnen af te nemen als gevolg van DDT, wat duidt op negatieve milieugevolgen van het bestrijdingsmiddel.6 Ophoping van DDT in het lichaam leidde er vaak toe dat vrouwtjes dunne eierschalen gingen leggen die tijdens het broeden werden verbrijzeld, waardoor de voortplantingscapaciteit sterk afnam. Om het publiek bewust te maken van de milieuproblematiek zijn vogels ook nuttig omdat ze in de meeste habitats alomtegenwoordig zijn en hun afwezigheid opvallend is.6 Daarom hoefden wetenschappers de mensen er niet van te overtuigen dat de vogelpopulaties als gevolg van DDT afnamen, zoals ze dat wel hadden moeten doen voor pelagische of zeer obscure soorten, omdat de achteruitgang voor de meeste mensen duidelijk zichtbaar was.
Gieren in Azië zijn ook schildwachten geweest van de vervuiling.7 De wijdverspreide sterfte van gieren gaf aan dat er een aanzienlijk probleem in het milieu was. Het duurde meer dan 10 jaar na de eerste gedocumenteerde sterfgevallen voordat wetenschappers erachter kwamen wat het probleem was: het geneesmiddel diclofenac. Dit geneesmiddel werd toegediend aan vee om hen te helpen genezen van wonden, maar het is giftig voor gieren. Wanneer gieren vee opvraten dat met het geneesmiddel was behandeld, kregen ze het binnen, wat nierfalen en de dood veroorzaakte. Naar aanleiding hiervan werd het middel verboden en van de markt gehaald. Net als in het voorbeeld van DDT gaven gieren een vroege indicatie van verontreiniging in het milieu en vormden zij de aanzet tot de verwijdering ervan.
Een van de redenen waarom vogels nuttig zijn als verontreinigingsindicatoren is dat het betrekkelijk eenvoudig is monsters te verzamelen voor detectie en dat het op een niet-invasieve manier kan gebeuren. Veren die vogels laten vallen bevatten de zware metalen die ze in het lichaam hebben verzameld en de hoeveelheden zijn gecorreleerd.8 Dit betekent dat het door het analyseren van een veer mogelijk is de niveaus van zware metalen in het lichaam van de vogel te bepalen. Door veren van verschillende populaties te vergelijken, kunnen wetenschappers de verontreiniging in verschillende gebieden vergelijken.
Vogels brengen ook zware metalen over op de schalen van de eieren die ze leggen, wat een andere manier is om verontreiniging op te sporen. Een studie van niet-levensvatbare eieren van verlaten nesten van pauwen toonde aan dat deze vogels hoeveelheden lood en cadmium hadden verzameld die toxiciteit kunnen veroorzaken.9 Deze techniek bood ook een niet-invasieve methode om de aanwezigheid van verontreinigende stoffen in het milieu vast te stellen.
Daarnaast kunnen wetenschappers, aangezien er een lange geschiedenis is van het conserveren van vogels voor museumspecimens, ze onderzoeken om milieuverontreiniging in het verleden vast te stellen. De trend van afnemende eierschaaldikte als gevolg van DDT werd bevestigd door onderzoek van eieren die in musea werden bewaard en die teruggingen tot de jaren 1880. Een soortgelijke analyse in het Zweeds Natuurhistorisch Museum toonde aan dat de concentraties kwik in vogels vanaf de jaren 1940 en 1950 toenamen als gevolg van menselijke activiteiten.10 Aangezien het verzamelen van vogelspecimens om ze te bewaren gebruikelijk was in de vroege naturalistenstudies, kunnen deze vogels inzicht verschaffen in de milieuverontreiniging in het verleden en een basislijn bieden waarmee we de huidige omstandigheden kunnen vergelijken.
Biodiversiteit
In sommige gevallen kunnen vogels worden gebruikt als indicatoren van biodiversiteit. Een studie in Polen toonde aan dat in bossen waar meer spechtensoorten voorkwamen, ook meer soorten andere vogels voorkwamen.11 Daarom suggereren de auteurs dat wanneer de diversiteit van vogelsoorten in een bos onbekend is, wetenschappers het aantal spechtensoorten zouden kunnen meten, wat dan zou kunnen dienen als een benadering voor de diversiteit van vogels in het gebied.
Dit gebruik van vogels als diversiteitsindicatoren kan zich ook uitbreiden tot andere groepen gewervelde landdieren. Een studie van vogel- en vlindersoorten toonde aan dat de twee gecorreleerd waren op ruimtelijke schalen van 1 tot 10 km, wat suggereerde dat het aantal vogelsoorten ook een indicatie zou zijn voor de diversiteit van vlinders in kleine stukjes habitat.12 In Griekenland werd in een studie de correlatie onderzocht tussen de soortenrijkdom van verschillende taxa in verschillende gebieden. Hieruit bleek dat de soortenrijkdom van vogels gecorreleerd was met die van houtgewassen en aquatische herpetofauna, alsmede met de algehele biodiversiteit van alle zes taxonomische groepen in de studie.13 Deze correlaties suggereren dat het bepalen van de vogeldiversiteit als surrogaat voor de algehele biodiversiteit een effectief instrument kan zijn bij milieuplanning en -beheer.
Ziekte-uitbraken
Het gebruik van vogels als indicatoren kan ook worden toegepast op het gebied van de menselijke gezondheid, omdat vogels het optreden van ziekte-uitbraken kunnen aangeven. Dit is met name nuttig gebleken bij de vroege opsporing van het West Nile Virus. Voordat de ziekte in 2000 bij mensen uitbrak, merkten de mensen in de getroffen gebieden een massale sterfte van kraaien op. De dode dieren werden naar laboratoria gebracht en daar werd bevestigd dat zij met het virus waren besmet.14 Uit correlaties van vele menselijke en omgevingsvariabelen met uitbraken van het virus bleek dat het aantal dode kraaien een sterke voorspeller was van het risico van een uitbraak.15 De sterfte van kraaien wordt daarom beschouwd als een aanwijzing voor een uitbraak van het West-Nijlvirus. Een vroegtijdige voorspelling van een uitbraak op basis hiervan stelt overheden en het publiek in staat adequate voorzorgsmaatregelen te nemen om de verspreiding van de ziekte te voorkomen, waardoor geld en mensenlevens worden gespaard.
Naast een indicatie dat een ziekte kan uitbreken, kunnen museummonsters ook informatie verschaffen over ziekte-uitbraken in het verleden.10 De griepuitbraak van 1918 veroorzaakte de dood van honderdduizenden mensen in de Verenigde Staten en vogels werden ervan verdacht de ziekte op mensen over te brengen. Uit een vergelijking van vogelspecimens uit 1918 met die van mensen die in dezelfde periode werden verzameld, bleek echter dat er verschillende stammen waren bij mensen en vogels. Onderzoek van vogelspecimens is ook gebruikt om de evolutie van influenza te volgen, wat van cruciaal belang is voor de ontwikkeling van effectieve vaccins.
Conclusie
De nauwe banden tussen sommige vogelsoorten en hun habitats maken hen nuttig voor het vaststellen van de gezondheid van het ecosysteem. Als zodanig kunnen zij indicatoren zijn van verslechterende habitatkwaliteit en milieuvervuiling, maar ook maatstaven om het succes van herstelinspanningen te bepalen. Gecombineerd met hun vermogen om de dreigende uitbraak van ziekten te signaleren, zijn vogels ongelooflijk nuttig als indicatoren voor zowel het gebied van de milieuwetenschap als voor de menselijke gezondheid.
Lees meer over ornithologie carrières en een inleiding tot de ornithologie.
Bronnen
- Butler, S.J., et al., An objective, niche-based approach to indicator species selection. Methods in Ecology and Evolution, 2012. 3(2): p. 317-326.
- Stolen, E.D., et al., Using waterbirds as indicators in estuarine systems: successes and perils. Estuarine Indicators (SA Bortone, Ed.). CRC Press, Boca Raton, FL, 2005: p. 409-422.
- O’Connell, T.J., L.E. Jackson, and R.P. Brooks, Bird guilds as indicators of ecological condition in the central Appalachians. Ecological Applications, 2000. 10(6): p. 1706-1721.
- Shackelford, C. and J. Reid, The Endangered Red-Cockaded Woodpecker and Modern Forestry in Texas: Living in Harmony, T.P.a. Wildlife, Editor.
- Frederick, P., et al., The White Ibis and Wood Stork as indicators for restoration of the everglades ecosystem. Ecologische Indicatoren, 2009. 9(6): p. S83-S95.
- Bouwman, H., et al., DDT: Vijftig jaar sinds de stille lente. 2013.
- Balmford, A., Pollution, politics, and vultures. Wetenschap, 2013. 339(6120): p. 653-654.
- Pilastro, A., et al., The use of bird feathers for the monitoring of cadmium pollution. Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 1993. 24(3): p. 355-358.
- Jayakumar, R., Monitoring of Metal Contamination in the Eggs of Two Bird Species in India. Journal of Expert Opinion on Environmental Biology, 2013.
- Suarez, A.V. and N.D. Tsutsui, The value of museum collections for research and society. BioScience, 2004. 54(1): p. 66-74.
- Mikusiński, G., M. Gromadzki, and P. Chylarecki, Woodpeckers as indicators of forest bird diversity. Conservation Biology, 2001. 15(1): p. 208-217.
- Blair, R.B., Birds and butterflies along an urban gradient: surrogate taxa for assessing biodiversity? Ecologische toepassingen, 1999. 9(1): p. 164-170.
- Kati, V., et al., Testing the value of six taxonomic groups as biodiversity indicators at a local scale. Conservation biology, 2004. 18(3): p. 667-675.
- Eidson, M., et al., Crow deaths as a sentinel surveillance system for West Nile virus in the northeastern United States, 1999. Emerging infectious diseases, 2001. 7(4): p. 615.
- Rochlin, I., et al., Predictive mapping of human risk for West Nile virus (WNV) based on environmental and socioeconomic factors. PLoS One, 2011. 6(8): p. e23280.
- Auteur
- Recent Posts
- Invasieve soorten: How They Affect the Environment – 23 februari 2015
- Vogels in een veranderend klimaat – 11 februari 2015
- Milieugevolgen van visserijpraktijken – 6 februari, 2015
Featured Article
The Milieueffecten van wegen