Ondergrondse bergbewoners: Dieren die in bergbodems leven

Open PDF in new window.

Michael Steinwandter 1, Julia Seeber1,2

1 AlpSoil Lab, Institut für Alpine Umwelt, Eurac Research, Bozen, Italie2 Institut für Ökologie, Universität Innsbruck, Innsbruck, Österreich

De bodem onder onze voeten wordt nog onderzocht, hoewel we weten dat er een groot aantal organismen in leeft. Het is in feite een zwarte doos waarin we niet kunnen kijken om de bewoners en de processen waaraan ze bijdragen te observeren. In dit artikel vertellen we je meer over bodems die het minst zijn onderzocht. We hebben het over bergbodems op grote hoogte: ze zijn niet gemakkelijk toegankelijk, maar er leven veel interessante soorten, waarvan sommige alleen in bergbodems voorkomen. Wij zijn een team van bodemecologen dat zich met onderzoek bezighoudt om de geheimen van dieren die in bergbodems leven te onthullen. We vertellen je welke en hoeveel bodemdiertjes er te vinden zijn in hooggelegen bodems van de Europese Alpen, zowel in natuurlijke bergecosystemen als in ecosystemen die voor landbouw worden gebruikt. Verder leggen we uit op welke slimme manieren deze soorten zich hebben aangepast aan de barre omstandigheden in de Alpen.

WAT ZIJN BERGBODEMS?

Als we het over bergbodems hebben, bedoelen we meestal bodems op grote hoogte, met name bodems boven de boomgrens waar nog maar sporadisch bomen staan of helemaal geen bomen. In de Europese Alpen ligt deze zone boven de 2000 m, in de Midden-Europese Alpen boven de 2300 m. Natuurlijk komen sommige bergbodems ook voor op lagere bergen of zelfs heuvels, maar we concentreren ons op de prachtige wereld van bodemdieren die leven in natuurlijke graslanden, begraasde weiden en zelfs kale bodems op hogere bergen zoals de Europese Alpen, van 1500 tot 3000 m.

Sommige berggebieden boven de boomgrens, in wat de alpiene zone wordt genoemd, lijken misschien onaangetast door de mens. Maar dat is niet waar: boeren hebben veel van deze graslanden eeuwenlang en zelfs millennia lang op duurzame wijze gebruikt als weidegronden voor kleine kuddes koeien, schapen en geiten in de zomermaanden (figuur 1A). Waarom trokken boeren in het verleden (en sommigen zelfs vandaag de dag nog) zo ver omhoog met koeien en schapen? Waarom gebruikten ze niet gewoon de weiden in de vallei, die gemakkelijk toegankelijk zijn? Nou, ze gebruiken de weiden in de vallei wel, maar de alpenweiden staan vol met kleurrijke en voedzame kruiden en grassen waar koeien en schapen dol op zijn en die erg gezond voor ze zijn. Bovendien zijn de temperaturen op grotere hoogte tijdens hete zomers veel draaglijker voor de dieren.

WELKE EN HOEVEEL DIEREN LEVEN ER IN BERGBODEMS?

De schoonheid van bergen zit niet alleen bovengronds in de kleurrijke bloemen en struiken, maar ook onder onze voeten. Om de bodemdieren te bestuderen, graven we vierkante blokken grond van 20 × 20 cm en 15 cm diep uit (figuur 1C) en halen we de ongewervelde dieren eruit met een Kempson-apparaat. Het Kempson-apparaat gebruikt warmte en licht van gloeilampen om de dieren uit de grond te jagen terwijl de blokken opdrogen. De dieren worden vervolgens verzameld in watergekoelde emmers met een verzamelvloeistof. Verder plaatsen we ook valkuilvallen op onze onderzoekslocaties (figuur 1B). Valkuilvallen zijn open glazen potten die in de grond worden gegraven, zodat organismen zoals spinnen en kevers erin vallen en gevangen worden. Dit is een zeer nuttige methode om te zien wat er op het bodemoppervlak kruipt. Met behulp van deze technieken hebben we een diverse gemeenschap van regenwormen, miljoenpoten, kevers en insectenlarven in bergbodems gevonden.

De bodembiodiversiteit is bijzonder groot in de subalpiene zone, tussen 1500 en 2000 m. Dit grensgebied bestaat uit bossen en door de mens aangelegde weiden. In deze zone leven bodemdieren die typisch zijn voor bergbossen (zoals pissebedden en duizendpoten) samen met soorten uit natuurlijke graslanden (regenwormen en miljoenpoten) In subalpiene weiden in de Midden-Europese Alpen vonden we maar liefst 115 regenwormen per vierkante meter in de bovenste 15 cm van de bodemlaag, maar ook 60 duizendpoten, 55 kevers en 50 larven van vliegen en muggen [1].

Al deze ongewervelde bodemdieren profiteren van de sporadische aanwezigheid van dieren die door de velden zwerven, zoals koeien, schapen en wilde zoogdieren zoals herten, gemzen en alpensteenbokken. De grazende dieren houden de vegetatie kort, verwijderen hinderlijke struiken en houden zo de graslanden open. Bovendien laten ze veel mest achter, wat een welkome voedselbron is voor veel bodemdieren zoals regenwormen, miljoenpoten en mestkevers (figuur 2) [2]. Als boeren echter te veel koeien en schapen naar deze gebieden brengen, zien we negatieve effecten van het platlopen van de grond en te veel mest, wat resulteert in een afname van het aantal soorten bodemdieren. Zo vonden we slechts ongeveer 5 exemplaren miljoenpoten en 45 kevers per vierkante meter in een gebied dat te intensief werd gebruikt door boeren.

Hoe hoger we komen, hoe minder individuen en soorten bodemdieren we aantreffen (figuur 3). In de alpiene zone, tussen 2000 en 2800 m, kunnen geen bomen groeien omdat de temperaturen te laag zijn en het groeiseizoen in de zomer kort is. In deze alpiene zone bereiken sommige soorten bodemdieren de bovengrens van hun comfortzone. Aardwormen en miljoenpoten nemen in aantal af en zijn zelden te vinden op hoogtes boven 2500 m, zelfs als rondlopende schapen extra voedsel in de vorm van mest achterlaten. We vonden slechts 20 aardwormen en 10 miljoenpoten per vierkante meter in de alpine zones die we hebben onderzocht. Aan de andere kant neemt het aantal vliegen- en muggenlarven enorm toe (meer dan 750 per vierkante meter) en nemen ze gedeeltelijk de belangrijke ecosysteemfuncties van regenwormen over, zoals het afbreken van dood plantmateriaal [3].

In de Europese Alpen zijn gebieden boven 2500 m vaak het grootste deel van de tijd bedekt met sneeuw, wat het leven voor bodemdieren erg moeilijk maakt. Deze zones, die de hoge alpiene zone en de sneeuwzone (boven 3000 m) worden genoemd, worden meestal niet door boeren gebruikt. Deze gebieden worden voornamelijk bewoond door kleine bodemdieren zoals springstaarten en mijten. Deze koudespecialisten overleven onder de sneeuwlaag, die als een deken fungeert om de temperatuur iets boven het vriespunt te houden, zelfs wanneer de luchttemperatuur ver onder het vriespunt daalt.

HOE KUNNEN DEZE DIEREN OVERLEVEN?

Aanpassing is essentieel om op grote hoogte te kunnen overleven. Aanpassing is het vermogen om zich aan nieuwe omgevingsomstandigheden aan te passen door lichaamskenmerken en/of gedrag te perfectioneren. Bodemdieren in deze ecosystemen hebben te maken met lage temperaturen en vaak ook met sneeuw, zelfs in de zomermaanden. Ze worden ook geconfronteerd met sterkere zonnestralen en steeds minder leefruimte naarmate de hoogte toeneemt. Deze dieren kunnen niet kieskeurig zijn over wat ze eten – ze moeten zich voeden met alle beschikbare voedselbronnen. Terwijl sommige kevers in laaggelegen gebieden bijvoorbeeld alleen plantaardig voedsel eten, voeden ze zich in alpenweiden ook met andere dieren en hun vervellingshuiden of kadavers, evenals met mest, indien aanwezig [4]. De aanpassing aan dit bredere menu vergroot de kans dat deze kevers met succes genoeg energie verzamelen om te overleven en zich voort te planten.

Een andere overlevingsstrategie van bodemdieren in de bergen is dat ze hun levensfasen kunnen verlengen als de zomers te kort zijn om de volgende fase te bereiken. Als een miljoenpoot bijvoorbeeld tijdens een sneeuwrijke, koude zomer niet genoeg energie kan verzamelen om eitjes te produceren, kan deze een seizoen wachten en het volgende jaar eitjes produceren wanneer de omstandigheden gunstiger zijn. Hoewel dit een nuttige aanpassing is, betekent het ook dat deze miljoenpoten langer in de barre omstandigheden moeten overleven om hun voortplanting succesvol te voltooien.

Bodemdieren op grote hoogte hebben hun lichaam ook aangepast aan de barre omstandigheden door hun lichaamsgrootte te verkleinen (kleinere lichamen kunnen gemakkelijker opwarmen), door hun vleugels te verliezen (zonder vleugels kunnen de dieren dicht bij het bodemoppervlak blijven en sterke wind vermijden), door hun lichaamskleur te veranderen (donkere lichamen kunnen gemakkelijker opwarmen) en/of door antivries in hun lichaam te produceren, om te voorkomen dat hun lichaam bij lage temperaturen bevriest.

HEBBEN BERGBODEMS HULP NODIG?

Je weet nu dat bergbodems interessante plekken zijn waar veel ongewervelde bodemdieren leven, waarvan sommige alleen in bergbodems voorkomen. Omdat deze bodems en hun bewoners nog onvoldoende zijn onderzocht, is de kans dat er nieuwe soorten ontdekt worden vrij groot. Net als veel andere ecosystemen worden bergbodems echter bedreigd en moeten ze worden beschermd. Een groot probleem voor de soortenrijke subalpiene weiden is dat boeren deze gronden verlaten, omdat de traditionele landbouwmethoden niet genoeg geld opleveren. Wanneer koeien en schapen niet langer grazen op de alpenweiden aan de boomgrens, zullen deze gebieden worden overgenomen door hardnekkige struiken die een dicht en onbegaanbaar struikgewas vormen. Bovendien zal de stijgende temperatuur als gevolg van de klimaatverandering leiden tot een migratie van bodemdieren naar hoger gelegen gebieden, omdat ze proberen te ontsnappen aan temperaturen die voor hen te warm zijn. Maar omdat er boven aan de berg steeds minder ruimte is, zullen deze dieren moeite hebben om voldoende leefruimte te vinden en lopen ze een groter risico om uit te sterven.

Het goede nieuws is dat we allemaal kunnen helpen! Door bijvoorbeeld bergboeren te steunen en hun producten (zoals melk en kaas) te kopen, kunnen we de kans groter maken dat ze hun prachtige alpenweiden in stand kunnen houden. Verder kunnen we zelf goed voor de bergbodems zorgen door ze niet te beschadigen tijdens het wandelen, bergbeklimmen of skiën. We moeten op de paden blijven en ons afval mee naar huis nemen in plaats van het in de bergen achter te laten. Ten slotte kunnen we politieke actie ondernemen door onze stem te laten horen tegen de bouw van nieuwe voorzieningen voor recreatie, zoals skigebieden, berghutten en mountainbikeroutes, die deze natuurlijke en kwetsbare gebieden kunnen schaden.

We moeten allemaal uiterst voorzichtig zijn met dit kostbare ecosysteem dat bodem heet. Laten we niet vergeten dat bergbodems eeuwen – en in hoge bergen zelfs millennia – nodig hadden om te ontstaan, maar dat deze ecosystemen en de fascinerende bodemorganismen die er leven binnen enkele minuten kunnen worden vernietigd als we ze niet beschermen!

WOORDENLIJST

Alpiene zone

Een klimaatzone die voorkomt in hoge bergen of poolgebieden. Het is de zone waar geen bomen kunnen groeien vanwege de lage temperaturen.

Ongewervelde dieren

Een grote groep dieren die geen wervelkolom (ruggengraat) hebben. Veel voorkomende ongewervelde dieren in de bodem zijn insecten (kevers, vliegenlarven), regenwormen, duizendpoten, pissebedden en spinnen.

Kempson-apparaat

Een apparaat in bodemlaboratoria voor het verwijderen van dieren uit grondblokken. Door verwarming van bovenaf proberen bodemdieren te ontsnappen aan de droge en hete omstandigheden en vallen ze in een opvangbak.

Valkuilval

Een eenvoudige methode om op de grond levende insecten en ongewervelde dieren te vangen. Dit zijn glazen potten die in de grond worden gegraven en een of meerdere dagen blijven staan.

Subalpiene zone

Een klimaatzone die de bergbossen tot aan de natuurlijke boomgrens omvat. Deze zone omvat ook een overgangszone tussen deze bossen en de alpenweiden waar alleen kleine struiken en enkele bomen kunnen groeien.

Sneeuwzone

Een rotsachtig en vaak met sneeuw bedekt gebied in hoge bergen en poolgebieden dat volgt op de alpiene zone. Hier groeien bijna geen planten, maar vooral korstmossen en mossen.

Aanpassing

Het vermogen om zich aan te passen aan nieuwe omgevingsomstandigheen door lichaamskenmerken en/of gedrag te optimaliseren. Bijvoorbeeld alpiene ongewervelde dieren die zich hebben aangepast aan de barre omstandigheden in de bergen.

BRONNEN

BEWERKT DOOR: Malte Jochum, German Centre for Integrative Biodiversity Research (iDiv), Germany

WETENSCHAPPELIJKE MENTOR: Fares Z. Najar

CITATIE: Steinwandter M and Seeber J (2022) Belowground Mountaineers: Critters Living in Mountain Soils. Front. Young Minds 10:660110.

doi: 10.3389/frym.2022.660110

**VERKLARING BELANGENVERSTRENGLING: **De auteurs verklaren dat het onderzoek is uitgevoerd zonder enige commerciële of financiële belang wat kan worden opgevat als een potentiele belangenverstrengeling.

AUTEURSRECHT © 2022 Steinwander and Seeber: Dit is een openbaar toegankelijk artikel dat wordt verspreid onder de voorwaarden van de Creative Commons Attribution License (CC BY). Het gebruik, de verspreiding of reproductie in andere fora is toegestaan, mits de oorspronkelijke auteur(s) en de auteursrechthebbende(n) worden vermeld en de oorspronkelijke publicatie in dit tijdschrift wordt geciteerd, in overeenstemming met de gangbare academische praktijk. Gebruik, verspreiding of reproductie die niet aan deze voorwaarden voldoet, is niet toegestaan.

JONGE RECENSENT

MERCY SCHOOL INSTITUTE, 15 JAAR

Wij zijn leuke en dynamische leiders en we vinden het heerlijk om met onze vrienden om te gaan.

JONGE RECENSENT (VERTALING)

JASMIJN HENGEVELD, 14 JAAR

Mijn naam is Jasmijn en ik zit op pottenbakken en volleybal. Ik hou van lezen, muziek luisteren en tekenen.

AUTEURS

MICHAEL STEINWANDTER

Ik ben bodemecoloog en bodemzoöloog bij het AlpSoil Lab en werk voornamelijk met beestjes zoals regenwormen, spinnen en bij voorkeur duizendpoten. Ik doe onderzoek naar bodems op alle hoogtes, inclusief de laaglanden, maar ik vind het vooral geweldig om het bodemleven in bergbossen en weiden boven de boomgrens te ontdekken. Dit komt voort uit mijn passie voor wandelen en bergbeklimmen, iets wat je van nature meekrijgt als je opgroeit in de Dolomieten (Zuid-Tirol, Noord-Italië). Naast wetenschap ben ik gefascineerd door de hele natuur. Daarom ben ik ook professioneel wandelgids en milieuactivist. *michael.steinwandter@eurac.edu

JULIA SEEBER

Ik ben bodemecoloog bij het AlpSoil Lab en ben geïnteresseerd in het begrijpen van de relaties tussen bodemdieren en hun habitats, en aan welke bodemprocessen de dieren bijdragen. Ik ga graag op excursie om de habitats te bekijken en te onderzoeken, maar ik doe ook graag experimenten met de dieren in het laboratorium, om ze prachtige dingen te zien doen, zoals het afbreken van dood plantmateriaal. Mijn favoriete bodemdieren zijn regenwormen, want zonder hen zou het bodemecosysteem veel minder efficiënt zijn. Mijn liefde voor bergsporten, zoals skiën en wandelen, is gemakkelijk te combineren met mijn liefde voor wetenschap in de bergen.

VERTALER

**LIESBETH VAN DEN BRINK **

Liesbeth is ecoloog en doet onderzoek naar interacties tussen bodem, planten, dieren en klimaatverandering. Ze werkt als PostDoc bij het Botanische Instituut, University of Natural Resources and Life Sciences, Wenen.

FINANCIERING (VERTALING)

Het team Translating Soil Biodiversity bedankt het Duitse Centrum voor Integratief Biodiversiteitsonderzoek (iDiv) Halle-Jena-Leipzig, gefinancierd door de Duitse Onderzoeksstichting (DFG FZT 118, 202548816), voor hun steun.

CITATION (TRANSLATION)

This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC-BY 4.0). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.

Recommended citation format: Steinwandter M and Seeber J (2025) Belowground Mountaineers: Critters Living in Mountain Soils (Dutch translation: van den Brink, L). Translating Soil Biodiversity & Front. Young Minds. Originally published in 2022, doi: 10.3389/frym.2022.660110.

Figures

Figuur 1: In de Europese Alpen hebben eeuwen van traditionele landbouw gezorgd voor soortenrijke graslandbodems. Figuur 1: In de Europese Alpen hebben eeuwen van traditionele landbouw gezorgd voor soortenrijke graslandbodems. (A) De alpiene zone boven de boomgrens wordt vaak begraasd door koeien en schapen. Lager in de subalpiene zone werden bossen gekapt om weiden en hooilanden te creëren. Rotsachtige gebieden nemen toe op grotere hoogten en zijn dominant in het hooggebergte, het gebied boven de meeste vegetatie (Gsies/Valle di Casies, Zuid-Tirol, Italië). (B) We beoordelen bodemongewervelden door valkuilvallen (gele pijl) te plaatsen (Dolomieten, Zuid-Tirol, Italië). (C) Bodemblokken worden verwijderd en naar het laboratorium gebracht om te worden onderzocht (Matsch/Mazia, Zuid-Tirol, Italië) (Foto: Michael Steinwandter).

iguur 2: Ongewervelde bodemdieren uit onze onderzoekslocaties in de Stubaier Alpen en Ötztaler Alpen in Tirol, Oostenrijk. Figuur 2: Ongewervelde bodemdieren uit onze onderzoekslocaties in de Stubaier Alpen en Ötztaler Alpen in Tirol, Oostenrijk. (A) Een opgetilde koeienvlaai onthult de voedselgangen van regenwormen (Lumbricus rubellus), mestkevers en insectenlarven. (B) De pillenmiljoenpoot (Glomeris transalpina) komt veel voor in alpiene struikgewas in de Midden-Europese Alpen. (C) Larven van schimmelmuggen (Mycetophilidae) voeden zich met schapenmest in hoogalpiene weiden (Foto: Michael Steinwandter).

Figuur 3: Verspreiding van typische bodemongewervelden in de verschillende hoogtezones van de Midden-Europese Alpen. Figuur 3: Verspreiding van typische bodemongewervelden in de verschillende hoogtezones van de Midden-Europese Alpen. De zones beginnen en eindigen op verschillende hoogtes aan de zonnige kant en de schaduwrijke kant. De tabel laat zien hoeveel dieren per vierkante meter er in elke hoogtezone te verwachten zijn, op basis van de momenteel beschikbare gegevens. Over het algemeen neemt het aantal bodemdieren af naarmate de hoogte toeneemt, waarbij verschillende diergroepen hun limiet bereiken op verschillende hoogtes (zoals duizendpoten op 2500 m, kevers op 3000 m). Sterretjes () geven aan dat er zeer beperkte, sterk variabele gegevens beschikbaar zijn (Afbeelding: aangepast na Wikimedia Commons).*