Når en art dør, kan andre arter overtage dens funktion

Når dyrearter dør, kan andre dyr overtage deres rolle i miljøet, viser ny forskning.

Eksempelvis kan rejer, muslinger og orme overtage hinandens funktion med at vende rundt på havbunden, hvis den ene eller den anden art forsvinder.

Det betyder, at konsekvensen for miljøet kan være mere eller mindre alvorlig end hidtil antaget, og modeller som beregner på konsekvenserne af tab af dyrearter, skal derfor justeres, fortæller forsker.

»Hidtil har vi forskere haft den antagelse, at når en art dør, forsvinder dens rolle i økosystemet. Vores forskning viser, at det ikke nødvendigvis forholder sig sådan, og at andre arter kan overtage rollen og enten forstærke eller formindske det aftryk, som den forsvundne art havde på sine omgivelser,« siger ph.d.-studerende Matthias Schmidt Thomsen fra Ocean and Earth Science ved University of Southampton og fortsætter:

»Hvis vi ikke tager det med i de modeller, som beregner på konsekvenserne af artstab, risikerer vi at have nogle forkerte forventninger til, hvad der kan ske, når den ene eller den anden art uddør eller forsvinder fra et givent område.«

Det nye studie er for nylig offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Scientific Reports.

Giver indsigt i biodiversitet

Stefan Neuenfeldt er seniorforsker på DTU AQUA, Institut for Akvatiske Ressourcer, ved Danmarks Tekniske Universitet og forsker i netop dynamikker i økosystemer.

Han har ikke deltaget i det nye forskningsarbejde, men han har læst det og er begejstret for den nye indsigt.

Stefan Neuenfeldt fortæller, at der i forskningskredse længe har været en diskussion om, hvordan man skal betragte tab af arter fra et økosystem.

Traditionelt kigger forskere på tab af arterne i sig selv, mens der indtil videre har været for lidt fokus på tab af funktionalitet i økosystemet, altså hvad de forskellige arter udfører, og det skyldes delvist, at det har været svært at måle.

Men her kommer det nye forskningsresultat ifølge Stefan Neuenfeldt ind med en ny indsigt, der kan vise sig at være meget gavnlig.

»Jeg kan godt lide studiet, fordi det bidrager til en bedre forståelse af den funktionelle biodiversitet i økosystemer. Det leder os et skridt videre i forståelsen af, hvorfor det er vigtigt at bevare nogle bestemte arter i et økosystem, fordi de kan kompensere for tab af andre arter. Det er vigtigt at forstå, at når der sker ændringer i biodiversiteten i et økosystem, skal noget kompensere for de tabte funktionaliteter, og her kommer forskerne med en mekanistisk forståelse af, hvordan det sker,« siger Stefan Neuenfeldt.

Vender op og ned på konventionel forståelse

Blandt forskere har der længe været en generel forståelse af, at når en art forsvinder fra et givent miljø, mister miljøet den funktion, som arten udførte.

Som eksempel kan man betragte muslinger, som vender rundt på sandet i havbunden og derved frigiver en masse næringsstoffer, som forskellige mikroorganismer lever af.

Når muslingerne forsvinder, bliver der ikke vendt rundt på havbunden, hvilket betyder, at mikroorganismerne mangler noget at leve af.

Mikroorganismer befinder sig nederst i fødekæden, og hvis de ikke er så talstærke, kan det sende en kaskadeeffekt gennem hele systemet.

Det kan eksempelvis betyde, at plankton mangler mikroorganismerne i deres føde. Fiskene kommer så til at mangle plankton i deres føde, og mennesker kommer til at mangle fisk.

På den måde kan det blive en dyr affære, når muslinger dør fra et område, da den funktion, som de udførte (vende rundt i havbunden), har stor betydning for meget mere end bare muslingerne selv.

Andre organismer kan overtage efter forsvundne arter

Der er dog et ’men’ i den ligning, og det er det, som Matthias Schmidt Thomsen med kollegaer har beskrevet i deres nye studie.

Når muslingerne fra det forrige eksempel dør, betyder det nemlig ikke nødvendigvis, at deres funktion forsvinder helt fra miljøet.

I stedet kan andre dyr overtage.

Det kan eksempelvis være rejer eller orme, som i muslingens fravær går ind og overtager dens plads.

Måske kommer der mange flere rejer og orme, eller en af de to arter tillægger sig en ny adfærd og indtager den niche, som muslingerne har efterladt.

På den måde kan man havne i en situation, hvor rejerne eller ormene kan være bedre til at vende rundt på havbunden end muslingerne, hvilket rent faktisk kan betyde, at muslingens funktion i miljøet bliver forstærket, når den forsvinder.

Derved kommer der flere mikroorganismer, plankton og så videre.

Det er selvfølgelig også en mulighed, at funktionen forsvinder helt, eller at rejerne og ormene kun er i stand til at oprette en del af funktionen.

Billedet er i hvert fald ikke enten eller.

»Førhen antog vi, at når vi mister arter, mister vi også helt den andel, som netop den art bidrog til økosystemet, men sådan forholder det sig ikke nødvendigvis. Det kan gå begge veje,« siger Matthias Schmidt Thomsen.

Skal implementeres i modeller

Den nye indsigt kan blive vigtig for de modeller, som skal beregne på konsekvenserne af, at dyr forsvinder.

Det gælder ikke bare i havet, men også på landjorden, hvor forskere allerede har observeret, at nogle fuglearter kan overtage efter hinanden, hvis den ene eller den anden forsvinder. Det gælder desuden også for træer og planter.

Forskere forsøger hele tiden at finde ud af, hvordan fremtidens natur kommer til at se ud. Især taget i betragtning af, at vi mennesker hele tiden ændrer på det fundament, som livet på Jorden hviler på.

Eksempelvis ved man, at udledning af kvælstof i havet er skidt for dyrelivet i de kystnære områder, og derfor ønsker man ofte at kunne forudsige, hvad det vil have af konsekvenser, hvis den ene eller den anden art bukker under for det pres, som vi sætter dem under.

Ofte har det en socioøkonomisk interesse eksempelvis at finde ud af, hvad det kommer til at betyde for fiskeyngel, at muslinger forsvinder.

»Her er det vigtigt, at vi i de modeller, som skal beregne konsekvenserne for økosystemerne, tager højde for, at andre organismer kan kompensere for tabet af en art, for ellers kommer vi med nogle fejlestimater. Når politikere og miljøforvaltere skal lave politik for, hvordan vi bedst kan passe på miljøet og bevare biodiversiteten, skal de have så klart et billede som muligt, og det bidrager det her studie med at skabe,« siger Matthias Schmidt Thomsen.

Data fra den virkelige verden

I det nye studie har Matthias Schmidt Thomsen med kolleger brugt havbunden ud for den irske kyst som basis for at lave de modelberegninger, der viser den direkte konsekvens for processer i økosystemet, at de tager højde for hidtil oversete reaktioner fra overlevende dyr.

I alt lever der 139 arter i samspil med hinanden i havbunden, og hver af dem eksisterer i forskelligt antal, har forskellige indflydelse på økosystemet, bevæger sig forskelligt, spiser forskelligt og så videre.

Alt sammen er dokumenteret i mange hundrede videnskabelige studier, som Matthias Schmidt Thomsen har dykket ned i for at finde relevante informationer omkring økosystemets sammensætning.

Ved at fordre en computermodel med data fra økosystemet kunne forskerne beregne, hvad der ville ske, hvis de fjernede den ene eller den anden art.

I nogle af simuleringerne fjernede forskerne de sjældne arter, mens de andre gange fjernede de største arter, som ofte er dem, der hurtigst bukker under for klimaforandringer.

På den måde kunne de se, at når nogle arter forsvandt, overtog andre arter ofte deres funktion i miljøet.

»Nogle gange ’reparerede’ økosystemet sig selv, mens et tab af en art andre gange havde en yderligere negativ effekt på systemet, som forårsagede, at funktionaliteten i økosystemet forsvandt sammen med den. Billedet er meget mere nuanceret og komplekst, end vi havde forestillet os,« forklarer Matthias Schmidt Thomsen.