Hoe hittebestendig is de Nederlandse bosmier?
Niet alleen mensen, ook dieren lijden onder de gevolgen van een opwarmend klimaat. In de Wageningse bossen onderzoeken UvA-wetenschappen van IBED hoe mieren omgaan met droogte en extreme hitte door klimaatverandering. ‘Zonder mieren heb je geen bos.’
Tijdens de extreme hitte eind juni was er veel aandacht voor hittestress in steden. Maar ook in het bos liegt de hitte er niet om. ‘Dit is een mierenhoop op de Veluwe,’ UvA-student Timo van Wijk laat een filmpje zien op zijn telefoon. Aan de rand van een zandverstuiving ligt een berg takjes en dennennaalden, pal in de zon. Een thermometer toont de temperatuur boven op het nest: 69 graden Celsius.
Mieren houden wel van wat warmte – daarom bouwen ze nesten om in koude winters de warmte vast te houden – maar als de temperatuur te ver oploopt wordt het buiten het nest te warm en kan de mier in een hittecoma raken. Een verlammende toestand waarbij de mier de controle over zijn spieren verliest. Dan kan hij zijn nest niet meer uit om eten te halen, wat in het ergste geval kan leiden tot het uitsterven van de kolonie.
Door klimaatverandering komen extreme weersomstandigheden zoals hittegolven en droogte vaker voor. Of de mier zich daarop kan aanpassen, daar is in de wetenschap nog weinig over bekend. Reden waarom onderzoekers van de UvA van maart tot oktober onderzoeken hoe Nederlandse bosmieren omgaan met hitte en droogtestress. Op een bewolkte woensdag in juli bezoekt Folia met de onderzoekers verschillende mierenhopen in de bossen aan de rand van Wageningen.
Beschermer van het bos
Bij de parkeerplaats wachten twee studenten in hun veldwerkoutfits: cargobroeken met hoge sokken, over de broekspijpen heen. Dit moet hen beschermen tegen de mieren die graag ‘randjes oplopen en overal naar binnen kruipen’. Na een stukje het bos in wandelen verschijnt de eerste mierenhoop: een berg van takjes en dennennaalden waar het zwart ziet van de mieren.
Door de bewolking zijn de mieren minder actief, valt bachelorstudent Timo op, die vrijwillig in zijn zomervakantie meehelpt. Op eerdere testmomenten krioelden de hopen nog meer van de mieren en was er voor de onderzoekers geen ontkomen aan. ‘Mijn shirt doe ik altijd strak in mijn broek, maar toch vind ik ze altijd weer tussen mijn billen.’ Van Wijk laat een filmpje zien van een paar weken eerder waarop de beesten over zijn hele lichaam lopen en via de hals van zijn shirt naar binnen wandelen.
‘Dit is de kale rode bosmier, de Formica polyctena.’ Masterstudent Jim Zonneveld houdt voorzichtig een mier vast die ter verdediging een zurige vloeistof uitscheidt, mierenzuur genaamd. In het Wageningse bos leven drie soorten bosmieren, ook de behaarde bosmier (Formica rufa) en de zwartrugbosmier (Formica pratensis). Hoewel het inheemse soorten zijn, zijn deze bosmierenpopulaties in de vorige eeuw bewust uitgezet in jonge, aangeplante bossen om deze beter te beschermen tegen insectenplagen.
Mieren zijn namelijk van levensbelang voor het ecosysteem van het bos, legt Zonneveld uit: ‘Zonder mieren heb je geen bos.’ De mier beschermt haar leefgebied tegen allerlei plagen, zoals rupsen en kevers en dient als voedselbron voor grotere insecten en vogels. In de mierenhopen leven ook heel veel andere beestjes, zoals pissebedden, kevers en schimmels. ‘De mier doet zelfs aan veehouderij,’ zegt Zonneveld. Mieren ‘melken’ namelijk bladluizen, door met hun pootjes op het achterlijf van de bladluis te trommelen. Dat is overigens een wederkerige relatie: ze beschermen de luizen in ruil voor de suikerrijke honingdauw die de bladluizen produceren.
(Tekst loopt door onder de afbeelding.)
Door klimaatverandering worden temperatuurverschillen groter. Raszuivere mieren zijn vaak bestand tegen de warmte of juist de kou, gekruiste soorten zijn beter bestand tegen beide omstandigheden, ontdekte UvA-mierenonderzoeker Jonna Kulmuni, collega van Patrick Krapf, in Finland.
Ook in Nederland komen veel gekruiste soorten voor, vermoeden Kulmuni en Krapf. Waarschijnlijk omdat door klimaatverandering het leefgebied van de mieren verplaatst en de paden van soorten die elkaar ‘misschien in geen honderden jaren zijn tegengekomen’ weer kruisen. Toch zijn gekruiste soorten niet dé oplossing voor klimaatverandering.
Hoewel ze onder bepaalde omstandigheden beter bestand kunnen zijn tegen hogere temperaturen, kan kruising ook nadelen met zich meebrengen. Volgens Krapf is de kans groter dat gekruiste soorten onvruchtbaar kunnen zijn. ‘Onder zulke omstandigheden, kan het dus ook uitlopen op een doodlopende weg’.
De onderzoekers meten zowel de binnentemperatuur van het nest als het nestoppervlak, die temperatuur verschilt namelijk nogal. Mieren kunnen de temperatuur in hun nest namelijk goed reguleren. Mieren warmen bijvoorbeeld hun lijfjes op aan de zon en geven die warmte weer af aan het nest. Om koelte te zoeken graven mieren diepere gangen. ‘Tijdens warme dagen blijft de binnenkant van het nest meestal onder de dertig graden en tijdens koudere dagen houden ze het nest een stuk warmer dan de buitentemperatuur,’ zegt Zonneveld.
De mieren kunnen niet alleen de warmte in hun huis maar ook in hun lichaam reguleren. Mieren dragen een waslaagje over hun huid, wat ze kan beschermen tegen hitte en uitdroging en dat zich aanpast bij een veranderende temperatuur. Zonneveld: ‘We zien in het veld dat de mieren meebewegen met het klimaat. Als het een tijdje warm is, past de waslaag zich aan en kunnen ze een stuk beter tegen die hitte.’
Naast de temperatuurmetingen nemen de onderzoekers elke drie weken ook mieren in hersluitbare zakjes mee naar het lab aan de UvA. Daar worden de mieren in twee groepen verdeeld, de ene groep krijgt dezelfde temperatuur en luchtvochtigheid als het nest in die week, bij de andere groep is de temperatuur 4 graden hoger, de verwachte temperatuurstijging in het jaar 2100.
(Tekst loopt door onder de afbeelding.)
Opluchting
‘Tot nu toe zien we tussen die twee groepen mieren nog geen verschil,’ zegt Patrick Krapf, een Marie Skłodowska-Curie postdoc fellow bij de UvA. ‘De eerste resultaten suggereren dus dat deze mierensoorten zich snel goed aan kunnen passen aan uiteenlopende temperaturen. De drempel voor een hittecoma van bosmieren lag op 45 graden in Finland, maar we hebben gezien dat mieren in Nederland zelfs bij hogere temperaturen blijven functioneren. Dat is wel een opluchting eigenlijk.’
De conclusie dat deze mieren bestand zijn tegen klimaatverandering is nog te voorbarig, het onderzoek loopt namelijk nog tot oktober. Ook is het onderzoeksteam vooral geïnteresseerd in hoe mieren zich aanpassen bij extreme en plotselinge temperatuurverschillen. ‘De extreme hitte van laatst was ideaal geweest voor een meting,’ zegt Zonneveld enigszins verslagen terwijl hij ondertussen zoekt naar de volgende mierenhoop. De hittegolf van eind juni viel helaas niet in het driewekelijkse meetschema van de onderzoekers. Voorlopig blijven ze dus nog even doormeten. Zonneveld: ‘Eigenlijk hopen we dat het over precies drie weken weer zo warm wordt. Het zou mooi zijn als we de mieren ook juist in zo’n extreem hete periode kunnen onderzoeken.’
