foto’s boven: Ik heb daar zelf die pijlen opgezet en dit toont bij benadering de trektocht van de zomereikenpopulatie. De plattegrond komt van shutterstock.
Na de laatste ijstijd is de migratie van de zomereik in kaart gebracht. Zomereiken hebben DNA in zich uit Zuid-Spanje, Zuid-Italië en het zuiden van de Balkan. Men slaagt daar in door naar het DNA in de chloroplast te kijken.
DNA-onderzoek laat duidelijk een verschil zien tussen jonge bomen en oude bomen van dezelfde soort. We krijgen (en hebben) meer inzicht in de ecologie van deze oude bomen en hun biodivers belang.
Natuurlijke verjonging is nodig, want deze bomen groeien mee met de wijziging van het klimaat.
Als je de natuur haar gang zou laten gaan, zou onze streek grotendeels uit loofbos bestaan. Ons klimaat is daar van nature bijzonder geschikt voor: er valt voldoende neerslag, de winters zijn doorgaans niet extreem koud en late vorst vormt maar zelden een langdurige bedreiging voor jonge bladeren, bloemen en scheuten.
Toch vertelt het landschap rondom ons een ander verhaal. Naaldbomen en schubconiferen zijn op veel plaatsen sterk vertegenwoordigd. Dat heeft niet alleen met het huidige klimaat te maken, maar ook met de geschiedenis van onze vegetatie, de bodem en de manier waarop de mens het landschap heeft ingericht.
In onze regio viel in 2017 ongeveer 749 mm neerslag en in 2018 ongeveer 650 mm. Het langjarig gemiddelde voor België ligt, afhankelijk van de locatie, rond 850 mm per jaar.
Op jaarbasis is dat ruim voldoende om de groei van bomen mogelijk te maken. Maar voor bomen is niet alleen de totale hoeveelheid neerslag van belang. Minstens zo belangrijk is wanneer die neerslag valt en hoeveel water uiteindelijk beschikbaar blijft in de bodem.
Een natte winter compenseert bijvoorbeeld niet automatisch een droge zomer. Tijdens het groeiseizoen verdampen bomen immers grote hoeveelheden water. Wanneer de bodem onvoldoende water kan vasthouden, kan een boom ondanks een behoorlijke jaarlijkse neerslaghoeveelheid toch droogtestress ondervinden.
Onze zandgronden laten water gemakkelijk door. Dat heeft voordelen: overtollig water blijft minder lang staan en de bodem warmt in het voorjaar relatief snel op. Maar tijdens langdurige droogte is het net een nadeel.
Het water dat in de bodem terechtkomt, wordt immers niet allemaal langdurig opgeslagen binnen het bereik van de boomwortels. Zeker op droge zandgronden kan een volwassen boom tijdens een lange zomerperiode een groot deel van het beschikbare bodemwater opgebruiken.
Dat is belangrijk wanneer we spreken over evapotranspiratie. Bomen kunnen door verdamping via hun bladeren een belangrijke bijdrage leveren aan de verkoeling van hun omgeving. Maar daarvoor moet er natuurlijk wel voldoende water beschikbaar zijn. Wanneer het wortelstelsel nauwelijks nog water kan opnemen, kan de boom zijn verdamping niet onbeperkt blijven opvoeren.
Bij droogtestress reageren bomen onder andere door hun huidmondjes gedeeltelijk te sluiten, hun groei te beperken en uiteindelijk bladeren af te werpen. Soorten die veel water nodig hebben en sterk afhankelijk zijn van een vochtige bodem kunnen op droge, schrale gronden daardoor minder vitaal groeien. Dat zien we bijvoorbeeld aan dunnere kronen, beperkte groei en andere tekenen van droogtestress.
Coniferen laten zien dat er ook een andere strategie bestaat. Bij verschillende schubconiferen liggen de huidmondjes beschut in groeven of schubben. Daardoor kunnen ze hun waterverlies sterk beperken. Dat maakt sommige van deze soorten bijzonder goed aangepast aan omstandigheden waarin zowel koude als droogte voorkomt.
Neerslag en bodem zijn echter niet het volledige verhaal.
Ook de lengte van het groeiseizoen bepaalt welke bomen ergens kunnen groeien.
Onze streek ligt vandaag midden in een veel grotere zone die van nature geschikt is voor loofbos. Naar het noorden toe verandert dat geleidelijk. De combinatie van lagere temperaturen en een korter groeiseizoen maakt het voor veel loofboomsoorten moeilijker om daar dominant te worden.
Dat betekent niet dat loofbomen daar helemaal niet kunnen groeien. Integendeel. De grens verschuift voortdurend en verschillende soorten reageren daar verschillend op.
Het groeiseizoen van beuken is de voorbije vijftig jaar met ongeveer vijf dagen verlengd. Voor eiken, berken en witte paardenkastanjes loopt die verlenging op tot ongeveer zeven à negen dagen.
Dat lijkt misschien weinig, maar voor bomen is een verlenging van het groeiseizoen met meerdere dagen wel degelijk betekenisvol.
Ook vandaag zien we daarvan voorbeelden in Scandinavië. In Zuid-Zweden en Zuid-Noorwegen dringen loofboomsoorten zoals beuk en eik steeds verder door in gebieden waar naaldbossen traditioneel een veel grotere rol spelen. Ze zijn daar niet automatisch de dominante soort, maar de grens tussen beide vegetatietypen is geen vaststaand gegeven.
En eigenlijk is dat niets nieuws.
Loofbomen zijn in het verleden al veel verder naar het noorden doorgedrongen dan vandaag.
Tijdens het vorige interglaciaal, het Eemien, was het klimaat in grote delen van Europa warmer dan tijdens het daaropvolgende glaciaal. Fossiele pollen en andere sporen van vroegere vegetatie laten zien dat boomsoorten zich toen veel verder noordwaarts konden verspreiden.
Daarna veranderde alles opnieuw.
Tijdens de laatste ijstijd werd een groot deel van de Europese vegetatie sterk teruggedrongen. Veel boomsoorten verdwenen uit grote delen van hun vroegere verspreidingsgebied. Toen het klimaat daarna opnieuw opwarmde, begonnen planten zich opnieuw naar het noorden te verspreiden.
Die terugkeer verliep echter niet overal even gemakkelijk.
Bergen, rivieren, zeeën en andere landschapselementen konden verspreidingsroutes beïnvloeden. Bovendien verspreiden bomen zich niet onbeperkt snel. Een boom kan pas een nieuw gebied koloniseren wanneer zaden daar terechtkomen, ontkiemen en vervolgens nieuwe generaties produceren.
De vegetatiegordel schoof daardoor geleidelijk noordwaarts mee met de veranderende klimaatomstandigheden.
Van die lange trektocht zijn vandaag nog genetische sporen terug te vinden.
Bij bomen zoals de eik kan men onder andere naar chloroplast-DNA kijken. Chloroplasten worden bij veel planten hoofdzakelijk via de zaadlijn doorgegeven. Daardoor kunnen bepaalde genetische varianten iets vertellen over de vroegere verspreidingsroutes van populaties.
Zo vinden we in de huidige Europese eikenpopulaties genetische lijnen terug die hun oorsprong hebben in verschillende zuidelijke refugia, onder andere op het Iberisch Schiereiland, in Italië en op de Balkan.
Dat maakt genetica bijzonder interessant wanneer we willen begrijpen wat we precies bedoelen met inheems en streekeigen plantgoed.
Een boom die vandaag in onze streek groeit, is immers niet noodzakelijk afkomstig van een populatie die hier onafgebroken heeft overleefd sinds de laatste ijstijd. De huidige Europese bossen zijn het resultaat van duizenden jaren migratie, natuurlijke selectie, klimaatverandering én menselijke verspreiding.
Ook dieren spelen daarbij een rol. Vogels zoals de gaai verspreiden bijvoorbeeld eikels en dragen zo bij aan de natuurlijke verspreiding van eik, net zoals andere dieren bijdragen aan de verspreiding van beukennootjes, hazelnoten en andere zaden.
In onze zomereikenopstanden vinden we verschillende chloroplast-DNA-haplotypes terug, waaronder haplotype 1, 10, 11 en 12. Haplotype 7 komt bijvoorbeeld eveneens voor, onder andere in monotypische opstanden. In veel opstanden treffen we echter meerdere haplotypes naast elkaar aan.
Dat genetische verhaal maakt duidelijk dat inheems geen synoniem is voor “een boom die hier altijd al heeft gestaan”. Het gaat om de historische genetische en geografische herkomst van populaties en om de natuurlijke verspreidingsgeschiedenis van een soort.
De vegetatie die we vandaag kennen, is dus geen statisch gegeven.
Ze is het resultaat van opeenvolgende perioden van opwarming en afkoeling, ijstijden en interglacialen, migratie en aanpassing. Ook onze huidige vegetatiegordel is daar een gevolg van.
Dat betekent eveneens dat klimaatverandering gevolgen heeft voor de verspreiding van boomsoorten.
Een langer groeiseizoen kan soorten kansen geven om noordwaarts op te schuiven. Maar temperatuur alleen bepaalt niet waar een boom kan overleven. Ook bodem, waterbeschikbaarheid, droogte, vorst, concurrentie en de snelheid waarmee een soort zich kan verspreiden spelen een rol.
We zitten vandaag nog steeds in een interglaciaal. Op zeer lange geologische tijdschalen zou opnieuw een glaciaal kunnen volgen. Tegelijkertijd verandert het klimaat vandaag veel sneller door menselijke uitstoot van broeikasgassen dan de natuurlijke klimaatwisselingen waarmee onze vegetatiegeschiedenis doorgaans wordt geassocieerd.
Ook daarom is het belangrijk om voorzichtig om te springen met grote vergelijkingen tussen het klimaat van vandaag en dat van miljoenen jaren geleden. Een bepaalde concentratie broeikasgassen betekent niet automatisch dat alle andere omstandigheden identiek zijn.
Wat wél duidelijk is: bomen reageren op klimaatverandering en onze vegetatie verandert mee.
De vraag is daarom niet alleen welke boom vandaag ergens kan groeien.
De interessantere vraag is misschien:
welke bomen horen bij de streek, welke bomen kunnen zich hier aanpassen en welke bomen zullen door de veranderende omstandigheden steeds meer kansen krijgen?
Christoph Leuschner & Heinz Ellenberg – Vegetation Ecology of Central Europe, Volume I
Een omvangrijk werk van 971 bladzijden over de vegetatie-ecologie van Centraal-Europa. Het boek bevat zeer veel verwijzingen naar wetenschappelijke studies en is Engelstalig. Voor wie zich verder wil verdiepen in de relatie tussen vegetatie, klimaat, bodem en standplaats is dit bijzonder interessante lectuur.
Alterra-rapport 1169 – 03/2005
Dit rapport bespreekt onder andere de samenstelling van chloroplast-DNA-haplotypes in eikenopstanden van bekende origine. Het is bijzonder interessant voor wie de genetische herkomst van inheemse en streekeigen bomen beter wil begrijpen.
Roy Harrison & Ron Hester – Geoengineering of the Climate System
Een toegankelijker werk over klimaatmodellen en de invloed van verschillende factoren op het klimaatsysteem. Vanaf ongeveer pagina 105 wordt ook de rol van vegetatie in klimaatmodellen besproken.
Mark Maslin – Climate Change: A Very Short Introduction
Een beknopte introductie tot klimaatverandering. Vooral het hoofdstuk over de manier waarop klimaatverandering in de media wordt voorgesteld, is interessant voor wie ook de communicatie rond dit onderwerp wil begrijpen.
Wetenschappelijk onderzoek staat uiteraard niet stil. Nieuwe studies, genetische analyses, klimaatmodellen en veldwaarnemingen leveren voortdurend nieuwe inzichten op.
Dat betekent ook dat onze kijk op inheemse en streekeigen beplanting geen afgesloten verhaal is.
Hoe beter we begrijpen waar onze bomen vandaan komen, welke omstandigheden ze nodig hebben en hoe hun verspreidingsgebied in het verleden veranderde, hoe beter we kunnen nadenken over de bomen van de toekomst.
Tot nu toe ging het vooral over klimaat, bodem, bomen en de manier waarop vegetatie zich doorheen de geschiedenis heeft verplaatst. Maar er is nog een bijzonder belangrijke speler in dat verhaal: de mens.
Mensen hadden natuurlijk al veel eerder invloed op hun omgeving. Als jager-verzamelaars trokken ze door het landschap, jaagden ze op dieren, verzamelden ze wilde planten en gebruikten ze vuur. Maar vanaf het moment dat mensen zich langduriger op één plaats gingen vestigen en landbouw en veeteelt ontwikkelden, veranderde de schaal van die invloed enorm.
De menselijke geschiedenis in Europa is veel langer een geschiedenis van jager-verzamelaars geweest dan van landbouwers en stedelingen. Gedurende een zeer lange periode waren mensen afhankelijk van wat het landschap hen op dat moment te bieden had.
De eerste menselijke aanwezigheid in Europa gaat bovendien zeer ver terug. Tijdens het Pleistoceen wisselden glaciale en interglaciale perioden elkaar herhaaldelijk af. Het klimaat veranderde, het ijs breidde zich uit en trok zich weer terug, en daarmee veranderden ook de leefgebieden van planten, dieren en mensen.
Toen de laatste ijstijd ten einde liep, begon opnieuw een enorme herschikking van het Europese landschap.
Het ijs trok zich terug.
Bossen breidden zich opnieuw uit.
Dieren verplaatsten zich.
Boomsoorten trokken vanuit hun zuidelijke refugia opnieuw noordwaarts.
En ook mensen trokken verder.
Het landschap kwam opnieuw tot leven, maar deze keer zou de mens er steeds nadrukkelijker zijn stempel op drukken.
Een van de grote veranderingen in de menselijke geschiedenis vond plaats in de Vruchtbare Sikkel, een gebied in het Nabije Oosten waar zeer vroeg landbouw en veeteelt ontstonden.
Mensen gingen er planten doelbewust telen en dieren domesticeren. Dat was een enorme stap. Voedsel werd niet langer uitsluitend gezocht in het landschap, maar kon ook worden geproduceerd, opgeslagen, geselecteerd en opnieuw aangeplant.
Vanuit het Nabije Oosten verspreidden landbouw en veeteelt zich vervolgens geleidelijk over Europa. Dat was geen eenvoudig verhaal van “wij keken het af van onze buren”. Migratie, vermenging, handel, kennisoverdracht en culturele uitwisseling speelden allemaal een rol.
Ook planten reisden mee.
Zaden, knollen, stekken en fruitbomen werden door mensen meegenomen en opnieuw aangeplant. Sommige soorten kwamen daardoor terecht op plaatsen waar ze van nature nooit of pas veel later zouden zijn verschenen.
En daar wordt het verhaal voor mij pas echt interessant.
Want wat met de Tuin van Eden?
Volgens het Bijbelse verhaal leefden de eerste mensen in een vruchtbare en overvloedige omgeving, met water, voedsel en bomen waarvan de vruchten konden worden gegeten. Eén boom werd daarbij nadrukkelijk uitgezonderd.
Maar merkwaardig genoeg zegt het oorspronkelijke verhaal nergens dat die vrucht een appel was.
De appel is vooral door latere Europese tradities met het verhaal verbonden geraakt. Een mogelijke verklaring daarvoor is de Latijnse woordspeling rond malum, dat zowel naar een appel als naar het kwaad kon verwijzen.
Dus als het geen appel was: wat was het dan wel?
Er zijn doorheen de geschiedenis verschillende mogelijkheden voorgesteld. Eén van de interessante kandidaten die in dit verband kan worden besproken, is de jujube, Ziziphus jujuba. Het is een zeer oude fruitsoort die al duizenden jaren door mensen wordt geteeld en verspreid. Een verwante soort is Ziziphus mauritiana.
Er bestaan archeobotanische vondsten van jujube en er is onderzoek gedaan naar de vroegere verspreiding en domesticatie van deze soorten. Zo wijzen vondsten in China op een zeer oude relatie tussen de mens en deze fruitbomen.
Maar hier moeten we wel een onderscheid maken tussen wat we weten en wat we vermoeden.
Er is geen bewijs dat de vrucht uit het verhaal van Genesis daadwerkelijk een jujube was. Dat blijft een interessante hypothese.
En precies dát maakt het voor mij zo boeiend.
Want stel — puur als gedachte-experiment — dat de boom inderdaad een jujube zou zijn geweest. Dan hebben we opnieuw een voorbeeld van een plant die door mensen werd geselecteerd, geteeld en over haar oorspronkelijke verspreidingsgebied heen werd gebracht.
De vraag wordt dan opnieuw:
Wat noemen we eigenlijk inheems?
Bij bomen kijken we vaak naar hun natuurlijke verspreidingsgebied. Maar de mens heeft dat verspreidingsbeeld voortdurend veranderd.
Sommige soorten kwamen na de ijstijd op eigen kracht terug naar het noorden. Andere werden door dieren verspreid. Nog andere werden door mensen meegenomen.
Dat verschil is belangrijk.
Een eik kan bijvoorbeeld na de laatste ijstijd vanuit een zuidelijk toevluchtsoord langzaam noordwaarts zijn getrokken. Een fruitboom kan door mensen over dezelfde afstand zijn verplaatst in een veel kortere tijd.
En vandaag kunnen beide soorten al eeuwenlang deel uitmaken van hetzelfde landschap.
Daarom is “inheems” geen eenvoudig synoniem voor:
“Deze plant staat hier al altijd.”
Bijna geen enkele plant kan zo’n eenvoudig verhaal vertellen.
Onze huidige vegetatie is het resultaat van klimaatveranderingen, ijstijden, natuurlijke verspreiding, genetische selectie, dieren, menselijke migratie, landbouw en bewuste aanplant.
De geschiedenis van een plant begint dus niet op het moment dat wij haar kopen bij een kwekerij.
Die geschiedenis kan miljoenen jaren eerder beginnen.
Op een beplantingsplan zetten we soorten, aantallen, maten en standplaatsen.
Maar hoe vaak vragen we ons eigenlijk af:
Waar komt die plant uiteindelijk vandaan?
Welke weg heeft haar soort afgelegd?
In welk klimaat leefden haar voorouders?
Waar overleefde ze de laatste ijstijd?
Wanneer verscheen ze opnieuw in Europa?
Werd ze door wind, water of dieren verspreid?
Of bracht de mens haar mee?
Welke genetische sporen draagt ze vandaag nog met zich mee?
En hoe oud is eigenlijk de relatie tussen die plant en de mens?
Dat is ook waarom ik de geschiedenis van planten zo interessant vind. Wanneer je begint te zoeken naar de oorsprong van één enkele soort, kom je al snel terecht bij klimaatgeschiedenis, geologie, paleobotanie, archeologie, genetica en menselijke geschiedenis.
Je kunt zelfs nog veel verder teruggaan.
Ik heb software geïnstalleerd waarmee je in een driedimensionaal model door het Carboon kunt wandelen. En ook daar kom je planten tegen — of beter gezegd: hun verre voorlopers — die je op een bepaalde manier opnieuw herkent.
Dan besef je hoe relatief ons huidige landschap eigenlijk is.
De boom die vandaag op een beplantingsplan staat, is het eindpunt van een geschiedenis die veel ouder is dan onze tuin, ons dorp of zelfs onze huidige Europese vegetatie.
De plantenwereld is één van de interessantste werelden waarmee je ooit in contact kunt komen.
En hoe meer je erover leert, hoe groter die wereld wordt. 🙂
Filmpje onder | Het is allemaal zo-o interessant dat ik software geïnstalleerd heb waar je in 3D model zelfs door het Carboon wandelt en ook daar vind je planten die je herkent…. de plantenwereld is 1 van de meest interessante waar je ooit mee in contant kan komen. 🙂