Verminderde vraat kan leiden tot verstoringen in de populaties van zowel herbivore als roofinsecten, wat de hele voedselketen in de stad bedreigt.
Lichtvervuiling verstoort de natuurlijke circadiane ritmes en ecosystemen wereldwijd. Maar voor planten kunnen de effecten bijzonder ernstig zijn. Wetenschappers hebben namelijk ontdekt dat bomen die ‘s nachts aan veel kunstlicht worden blootgesteld, bladeren ontwikkelen die taaier en moeilijker te eten zijn. En dit kan schadelijke gevolgen hebben voor de biodiversiteit in stedelijke gebieden.
Kunstlicht
Kunstlicht heeft ‘s nachts de helderheid met bijna 10 procent verhoogd, waardoor de meeste mensen wereldwijd elke nacht met lichtvervuiling te maken hebben. Maar ook planten hebben er last van. “Het viel ons op dat boombladeren in stedelijke gebieden vaak veel minder aangevreten waren dan in natuurlijke ecosystemen,” vertelt onderzoeker Shuang Zhang. “We vroegen ons af hoe dat kon komen.”
Studie
Om dit beter te bestuderen, kozen de onderzoekers twee veelvoorkomende boomsoorten die in de Chinese hoofdstad Beijing langs de weg groeien: de Japanse pagodaboom en de zachte es. Ondanks hun gelijkenissen hebben Japanse pagodabomen kleinere, zachtere bladeren die aantrekkelijker zijn voor herbivoren. Het team onderzocht dertig locaties langs hoofdwegen, die ongeveer 100 meter van elkaar lagen en vaak de hele nacht verlicht zijn. Vervolgens maten ze de hoeveelheid kunstlicht op elke locatie. Daarnaast verzamelden ze bijna 5.500 bladeren en onderzochten deze op insectenvraat en eigenschappen die door kunstlicht beïnvloed konden worden, zoals grootte, taaiheid, watergehalte en niveaus van voedingsstoffen en chemische afweerstoffen. Grotere bladeren betekenen bijvoorbeeld dat de plant meer energie in groei steekt, terwijl taaiere bladeren en meer chemische afweerstoffen (zoals tannines) laten zien dat de plant zich verdedigt. Meer water en voedingsstoffen geven aan dat de plant probeert herbivoren te lokken met betere voeding.
Taaie bladeren
De wetenschappers hypothetiseerden dat planten die veel kunstlicht ontvangen, zich meer zouden richten op verdediging dan op groei. Dit zou ertoe leiden dat ze taaiere bladeren met extra chemische afweerstoffen ontwikkelen. En dit blijkt inderdaad te kloppen. Voor beide boomsoorten zorgde meer kunstlicht voor taaiere bladeren, zo schrijven de onderzoekers in hun studie. En hoe taaier het blad, hoe minder vraat van insecten. Bij sterker licht vonden de wetenschappers namelijk vaker bladeren zonder tekenen van insectenschade.
Mechanismes
Wat hier precies aan ten grondslag ligt? Onderzoekers moeten ons het antwoord schuldig blijven. “We begrijpen de onderliggende mechanismes nog niet helemaal,” zegt Zhang. “Het zou kunnen dat bomen die ‘s nachts aan veel kunstlicht worden blootgesteld, langer doorgaan met fotosynthese. Bovendien kunnen ze meer middelen gebruiken voor het ontwikkelen van sterke, structurele componenten zoals vezels, wat de bladeren taaier maakt.”
Voedingsstoffen
Japanse pagodabomen die veel aan kunstlicht worden blootgesteld, hadden bovendien minder voedingsstoffen zoals fosfor. Maar zachte essen werden nog veel sterker beïnvloed door kunstlicht: hun bladeren bevatten meer stikstof, waren kleiner en hadden minder afweerstoffen. Dit kan komen omdat zachte essen minder aantrekkelijk zijn voor insecten, waardoor ze meer middelen aan groei kunnen besteden. Japanse pagodabomen investeren juist meer in afweer, waardoor hun bladeren minder voedingsstoffen bevatten.
Kettingreactie
De bevindingen zijn slecht nieuws. Want als stedelijke bomen minder door insecten worden aangevreten, kan dit leiden tot een heuse kettingreactie in het plaatselijke ecosysteem. “Minder vraat betekent dat er minder herbivore insecten zijn, wat op zijn beurt kan leiden tot een afname van roofinsecten, insectenetende vogels en andere dieren die van deze insecten afhankelijk zijn,” legt Zhang uit. “Deze afname van insecten is een wereldwijd probleem dat de laatste jaren steeds vaker voorkomt. We moeten deze trend beter in de gaten houden.”
Ecosysteem
Al met al laten de onderzoekers in hun studie de ingrijpende effecten van kunstlicht op stedelijke bomen zien. En omdat planten invloed hebben op andere planten en dieren, kunnen veranderingen door kunstlicht grote gevolgen voor het ecosysteem hebben. De ontdekking heeft dan ook belangrijke implicaties voor de stedelijke biodiversiteit, aangezien het de natuurlijke voedselketens en ecologische processen kan verstoren.
De onderzoekers plaatsen overigens nog wel een belangrijke kanttekening. Want hoewel taaie bladeren er zeker voor kunnen zorgen dat ze minder door insecten worden verorberd, kunnen er ook andere redenen zijn waarom insecten het minder op verlichte boombladeren hebben gemunt. Meer licht maakt insecten bijvoorbeeld ook beter zichtbaar voor roofdieren. Verdere studies zijn dan ook nodig om de mechanismen achter deze effecten volledig te begrijpen en om praktische maatregelen te ontwikkelen die de negatieve impact van kunstlicht op de ecologie kunnen verminderen.
