Welke boomsoorten of herkomsten voor een klimaatonzekere toekomst?

Adaptatie van soorten

Het is niet eenvoudig om de klimaatgevoeligheid van boomsoorten te beoordelen. Het voorbeeld van beuk toont aan dat de gevoeligheid sterk kan afhangen van de context: gevoelig voor droogte indien alleenstaand, maar verrassend droogteresistent in bosverband op betere bodem. Daardoor kunnen publicaties mekaar sterk tegenspreken.  

Door natuurlijke selectieprocessen zal steeds een deel van de nakomelingen beter aangepast zijn aan klimaatextremen die de moederbomen tijdens hun leven meemaken. Alle onderzoekers zijn het eens dat soortendiversiteit en een grote genetische diversiteit binnen soorten cruciaal zijn voor een goede weerbaarheid van bossen bij een veranderend klimaat. Grote populaties van inheemse soorten die al lange tijd lokaal aanwezig zijn, hebben vaak een bredere genetische basis, wat het aanpassingsvermogen van deze soorten vergroot. Bovendien dragen deze inheemse soorten bij aan biodiversiteit door hun geassocieerde biodiversiteit, dit zijn soorten planten, schimmels, insecten, etc. die in nauwe samenhang leven met die boomsoort, en eer vaak hun voortbestaan aan te danken hebben. Autochtonie, dit is het voorkomen van populaties van inheemse soorten die zich na de ijstijden hebben gevestigd en die zich sindsdien natuurlijk hebben verjongd met lokaal genetisch materiaal, kan een garantie zijn voor hogere resiliëntie, zoals het synchroon lopen van de bladuitloop  met het uitkomen van vlindereitjes, en het voederen van rupsen door vogels aan hun jongen. Klimaatverandering kan deze relaties echter verstoren. Algemeen zijn autochtone populaties en lokale herkomsten van boomsoorten goed aangepast aan de huidige klimatologische omstandigheden in Vlaanderen, waardoor ze plantmateriaal kunnen leveren dat minder vatbaar is voor vorst, ziekten en plagen. Voor soorten of herkomsten waarvan we vermoeden dat de genetische basis eerder beperkt is, kan men bij het aanplanten best verschillende aanbevolen herkomsten mengen. Bij populier wordt dit vertaald naar het werken met multiklonale aanplantingen. Ook bij natuurlijke verjonging, waarbij er een vermoeden is dat de genetische basis van de ouderbomen beperkt is, kan je de genetische basis verbreden door actief bij te planten. De genetische connectiviteit in tijd en ruimte is vandaag de dag een belangrijk knelpunt. Onze landschappen zijn sterk versnipperd waardoor de barrières voor spontane migratie enorm zijn toegenomen. Tegelijk zijn de ecologische opportuniteiten verminderd: de wildstand in Vlaanderen (vnl. ree) ligt enorm hoog waardoor werken met natuurlijke verjonging onder druk staat.

Vlaams bos voor klimaatadaptie in het Noorden 

In tijden van klimaatverandering heeft het behouden van een brede genetische variatie in autochtone populaties ook een grote betekenis in internationale context, waarbij dit in een bredere geografische context van regio’s en metapopulaties wordt gezien, en in het teken staat van het laten migreren van populaties, waarbij elke regio kan instaan voor het garanderen van de genetische variatie van meer noordelijke regio’s in de toekomst.

Migratie van soorten

Het blijft echter zeer waarschijnlijk dat verschillende soorten niet in staat zullen zijn zich tijdig aan te passen aan de veranderende omstandigheden en/of snel genoeg te migreren naar locaties met geschikte klimaatomstandigheden (Sittaro et al., 2017; Lenoir et al., 2020). Hoewel inheemse soorten klimaatverandering uit het verleden hebben doorstaan is het grote verschil de grote snelheid van de huidige klimaatverandering: de gemiddelde post-glaciale noordwaartse migratie in Europa en Noord-Amerika lag in de grootte orde van 0,1 km/jaar (Pearson, 2006; Clark et al, 1998). De huidige klimaatsnelheid, de snelheid waarmee soorten hun leefgebied moeten verplaatsen om in gelijke klimaatsomstandigheden te blijven naarmate het klimaat verandert, ligt voor loofbos en gemengd bos in de gematigde streken rond 0,35 km/jaar (Loarie et al 2009; Parks et al 2020). Dit gaat gemiddeld minstens drie keer sneller dan soorten van bossen in het West-Europese laagland zich kunnen aanpassen (zonder rekening te houden met habitatverlies, versnippering en andere milieudrukken). Daarom is het, naast het vrijwaren van genetische diversiteit, ook belangrijk te kijken hoe we migratie kunnen bevorderen, door actief soorten te verplaatsen, om onze bosecosystemen zo veerkrachtig mogelijk te houden. 

Geassisteerde migratie is van alle tijden, sinds de prehistorie heeft de mens bepaalde boomsoorten verplaatst binnen en over continenten. In de 19de eeuw werden enkele snelgroeiende exoten voor productiebosbouw ingevoerd. Vandaag zien we geassisteerde migratie ook als een hulpmiddel voor klimaatadaptatie van multifunctionele bossen (Messier et al., 2019), of zelfs als een laatste redmiddel in het natuurbeheer (Prober et al., 2019): we kunnen bepaalde uitheemse soorten en herkomsten inzetten in onze bosecosystemen in Vlaanderen (Messier et al., 2015). 

Wat is inheems ?

Volgens de ecologische definitie is een soort inheems als ze voorkomt in haar natuurlijk verspreidingsgebied (den Ouden et al., 2010). Het natuurlijk verspreidingsgebied is het geografische gebied waarin een soort oorspronkelijk voorkomt en zich van nature heeft verspreid zonder directe menselijke invloed. Soms wordt daar nog een termijn bij geplaatst, bijvoorbeeld minstens 1.500 jaar (Kornas, 1983), 5.000 jaar (Park, 2007) of sinds de laatste ijstijd.

In het Bosdecreet wordt een inheemse boom- of struiksoort gedefinieerd als een  boom- of struiksoort, die van nature voorkomt in een bepaalde streek of regio. Een lijst van bomen en struiken die juridisch als Vlaams inheems beschouwd worden is te vinden in bijlage 1 van het Besluit van de Vlaamse Regering van 2 oktober 2015 betreffende het verlenen van subsidies voor bebossing en voor herbebossing (B.S. 20/11/2015)(opent nieuw venster). Deze lijst is door experten opgesteld maar over een aantal soorten blijft er wetenschappelijke discussie. Want de exacte definitie is nooit echt scherp en duidelijk afgelijnd geweest en vaak gebaseerd op arbitraire grenzen in tijd en ruimte (Hermy, 2020; Pereyra, 2020). Zo komt het dat wilde appel in Vlaanderen inheems beschouwd wordt en tamme kastanje niet, terwijl ze beiden hier vanaf  de Gallo-Romeinse periode of iets vroeger opdoken. Ook Noorse esdoorn wordt beschouwd als niet-inheems op basis van een arbitraire grens in een specifieke periode.

Hoe dan ook houden boomsoorten zich niet aan staatgrenzen en is het begrip Vlaams inheems te rigide in een tijd waar het klimaat zo snel verandert dat ook soortenniches mee opschuiven. Het ‘natuurlijk’ verspreidingsgebied van een soort kan dus uitbreiden, inkrimpen, verschuiven, fragmenteren of desintegreren tot de soort enkel in een aantal refugia overblijft (Hobbs et al. 2018). In de context van geassisteerde migratie is het interessanter om naar grotere gebieden te kijken, bijvoorbeeld Europees inheems. Dit ruimere begrip omvat een bredere soortenpool, waarbij niettemin in grote mate sprake is geweest van co-evolutie tussen deze boomsoorten onderling en met hun geassocieerde biodiversiteit.

Soortenarealen hebben geen relatie tot staatsgrenzen. Daarom spreken we beter over Inheems in het west-palearctisch gebied of kortweg inheems Europees.

De aanpassingen in wetgeving en beleid waren gedurende meer dan 30 jaar vooral tegen monoculturen met niet-inheemse soorten gericht. Maar vandaag wordt een soort die buiten zijn natuurlijk verspreidingsgebied wordt gevonden bijna automatisch als niet-inheems en dus potentieel invasief of schadelijk beschouwd. Dit terwijl verspreidingsgebieden volop aan het verschuiven zijn. Daarom pleit een groeiend aantal wetenschappers voor een aanpak waarbij men de boomsoortensamenstelling van stabiele natuurlijke en half-natuurlijke ecosystemen in een goede staat probeert te behouden, maar daarnaast te aanvaarden dat dit in veel gevallen niet zal lukken. In die gevallen moeten we ons voorbereiden om ze via soortselectie en beheer in de richting van nieuw-samengestelde bosecosystemen te leiden die het bosmicroklimaat nodig voor bosbewonende organismen te bewaren en het leveren van bosecosysteemdiensten blijven garanderen (Davis et al., 2011; Jackson & Hobbs, 2009).

Risico’s bij geassisteerde migratie

Geassisteerde migratie is echter niet zonder risico: de mogelijke invasiviteit en groeiplaatsgeschiktheid van soorten moet door voorafgaande selectie en verdere monitoring nauwkeurig worden geëvalueerd. De belangrijkste argumenten tegen geassisteerde migratie zijn:

Invasiviteit

Risico's voor ecosystemen ten gevolge van geassisteerde migratie bestaan uit mogelijke invasiviteit, hybridisatie, competitie met inheemse soorten, en onvoorziene veranderingen in het milieu. Gepaste beheermaatregelen, zoals het vermijden van monoculturen en het controleren van ziekteverspreiding, zijn van essentieel belang. Het is noodzakelijk om de verschillende eigenschappen van boomsoorten in rekening te nemen, waaronder hun potentieel voor invasiviteit.In een tijd van verschuivende ecologische niches, is het cruciaal om nieuwe soorten niet automatisch als invasieve exoten te bestempelen. Heldere definities voor "inheems" en "invasief", los van elkaar, zijn essentieel. Hoewel invasieve eigenschappen vaak worden geassocieerd met exotische soorten, vertonen inheemse boomsoorten met een pionier-karakter ook vaak een invasief gedrag (Nyssen et al. 2023). Invasiviteit verwijst naar de snelheid en mate van verspreiding van boomsoorten, waarbij inheemse en ingeburgerde soorten zich niet fundamenteel onderscheiden. Inheemse Grove den en Ruwe berk kunnen bijvoorbeeld invasiever zijn dan Amerikaanse vogelkers of robinia in heidevegetaties. Pionierboomsoorten, zowel inheems als ingeburgerd, creëren de omstandigheden waarin bossen geleidelijk worden overgenomen door opvolgersoorten als beuk, esdoorn en haagbeuk.

Geassocieerde biodiversiteit

Voor veel nieuwe boomsoorten blijft geassocieerde biodiversiteit een kennislacune terwijl we voor lokaal inheemse boomsoorten een betere kennis hebben (zeer hoog voor bijvoorbeeld zomereik, erg laag voor bijvoorbeeld taxus). In principe gaan we er van uit dat hoe langer een boomsoort in een bepaald gebied voorkomt, hoe hoger het aantal ermee geassocieerde soorten in een bepaald habitat ("alpha-diversiteit"). Hieruit kunnen we niet zomaar besluiten dat de geassocieerde diversiteit op inheemse soorten steeds hoger is dan op exoten. Ook blijkt dat er relatief snelle aanpassingen optreden, waarvan sommige evolutionair verankerd zijn. Het aantal bladetende insecten op Amerikaanse vogelkers is de afgelopen 150 jaar verdubbeld tot 69 soorten terwijl dit aantal op Europese vogelkers lager ligt (39 soorten) en stabiel bleef (Schilthuizen et al., 2016). Dit werd ook vastgesteld bij een reeks andere ingeburgerde boomsoorten (Nyssen, 2023). De meest bepalende factor is echter de abundantie, of er veel exemplaren van een boomsoort in een bepaald gebied voorkomen. In de nabije toekomst wordt het met behulp van eDNA analyse ("environmental DNA") mogelijk om de totale soortendiversiteit op boomsoorten te bepalen, dus niet enkel insecten. En dan komen hoogstwaarschijnlijk nog meer nuanceringen aan het licht.

Late vorst 

Zuiderse soorten kunnen minder bestand zijn tegen nachtvorst en in Vlaanderen blijft dat in principe nachtvorst mogelijk tot ongeveer de IJsheiligen. Het uitlopen van knoppen wordt bij soorten uit gematigde streken over het algemeen bepaald door twee variabelen: temperatuur en daglengte. Bij korte daglengtes is er meer warmte nodig om uit te lopen, dit beschermt de boom tegen te vroeg uitlopen. Bij lange daglengtes is er minder warmte nodig, dit beschermt de boom tegen te laat uitlopen. Voorafgaand is bij de meeste soorten ook een bepaald minimum aantal koude dagen nodig. Zowel het moment van uitlopen als het tijdstip van de laatste voorjaarsvorst valt steeds vroeger, maar uit een modellering in Wallonië van beuk, wintereik en es en Europese lork blijkt dat er nog altijd een veilige marge blijft tussen laatste kans op vorst en eerste kans op uitlopen (Borlon et al., 2022). Bovendien is het is vooral de exacte locatie van de bomen die bepaalt of vorstschade optreedt: concaviteit in het landschap, droge zandgrond, kaalvlakte bij windstil weer en heldere hemel, ... ongeacht of dit lokale of zuidelijke herkomsten zijn. Dit heeft dus in eerste instantie met de manier van bosaanleg of herbebossing te maken; plant onder scherm of zorg voor een snelle kroonsluiting.

Zijn de risico’s groter dan het risico van niets doen? 

We moeten ons echter ook de vraag stellen wat het risico is van migratie tegenhouden (bijvoorbeeld het bestrijden van natuurlijke vestiging van Steeneik, Quercus ilex, in bossen aan de kust, buiten waardevolle duinvegetaties waar controle van deze en andere boomsoorten nodig is) en/of het niet assisteren van boomsoorten in soortenarme en klimaatgevoelige bossen.

Geassisteerde migratie in de praktijk

In opdracht van ANB werd KU Leuven gevraagd een wetenschappelijk onderbouwde lijst op te maken van boomsoorten die voor ons toekomstig klimaat geschikt zijn, ook het Klimaatbomenproject genoemd. De studie kan je hier downloaden: 

Download rapport <link>

Herbekijk webinar <link>

Wie zijn de belangrijkste klimaatwinnaars?

Tabel 1: Lijst van Europees inheemse soorten met klimaatscore gelijk of hoger dan 4 (op 5) uit het eindrapport Klimaatbomen

Aangezien deze studie gebruikt maakt van klimaatmodellen zijn er voor soorten met weinig Europese of wereldwijde observaties geen voorspellingen gedaan, bijvoorbeeld Boomhazelaar (Corylus colurna). Daarnaast kunnen soortverspreidingsmodellen geen rekening houden met andere milieudrukken en/of ziekten en plagen. Corsicaanse den komt als een klimaatwinnaar uit de studie maar had op sommige locaties begin 2024 last van verminderde vitaliteit door een dubbele schimmelaantasting met zowel Sphaeropsis sapinea (= Diplodia pinea) als Dothistroma septosporum. 

Welke herkomsten kunnen een rol spelen?

Binnen het klimaatbomenproject was het niet mogelijk om voor herkomsten binnen soorten de toekomstige verspreiding via verspreidingsmodellen te gaan voorspellen. Vooreerst wordt er in de bestaande databases met soortobservaties geen verdere opdeling gemaakt van genetisch onderscheidbare landrassen, die aparte modellering per landras zouden toelaten. Als alternatief bestaat de mogelijkheid om per soort op basis van de resultaten van de soortverspreidingsmodellen de te verwachten klimaatsimilariteit (climate matching) te bestuderen, om het herkomstadvies op deze basis te formuleren. Waar in Europa vinden we vandaag het klimaat dat we eind deze eeuw in Vlaanderen kunnen verwachten?

Tabel 3: Lijst met interessante herkomstgebieden voor Castanea sativa op basis van de klimaatdissimilariteitanalyse in combinatie met ONF database en eufgis portal(opent nieuw venster).

Conclusie van de klimaatbomenstudie

1 Geassisteerde migratie is een belangrijk onderdeel van klimaatadaptief bosbeheer

De noodzaak van klimaatadaptief bosbeheer wordt algemeen erkend vanwege de toenemende druk van klimaatverandering en de bijbehorende verstoringen die we in onze bossen waarnemen. Desondanks neemt slechts een minderheid van bosbeheerders al adaptatiemaatregelen, voornamelijk vanwege het gebrek aan duidelijke richtlijnen (Sousa-Silva et al., 2018). Gelukkig zijn er nu steeds meer richtlijnen beschikbaar: het eindrapport over klimaatadaptief natuurbeheer (Van den Berge et al., 2021) beschrijft zorgvuldig de basisprincipes van hoe beheerders te werk kunnen gaan om de veerkracht in hun bossen te vergroten en de impact van zowel klimaatverandering als genomen maatregelen te kunnen monitoren. Op Europees niveau bestaan ook duidelijke richtlijnen voor klimaatadaptief beheer (Linder et al., 2020; EUFORGEN-rapport). Het verhogen van de veerkracht omvat verschillende maatregelen waaronder geassisteerde migratie (zie ook andere ecopedia pagina). 

2 Het verhogen van de functionele redundantie in bossen is een belangrijk conceptueel kader voor het uitvoeren van geassisteerde migratie

In acht nemend dat de ideale oplossing voor klimaatadaptatie geen “super”soort is, maar wel soortengroepen en gemeenschappen zijn (Messier et al., 2019), stellen de auteurs voor om als conceptueel kader een ‘veerkracht-gebaseerde geassisteerde migratie’ te promoten. Dit kan door te kijken welke boomsoorten niches invullen in onze huidige bosecosystemen, welke niches open zullen komen wanneer boomsoorten verdwijnen als gevolg van de klimaatverandering, welke ecosysteemdiensten deze soorten leverden. Op die manier kan de functionele redundantie in onze Vlaamse bossen verhoogd worden.

“De kampioensoort in de klimaatbomentool is de menging (Diversitas arborea)”

3  Klimaatadaptatie is een bewegend doelwit, maar we moeten nu beginnen werken aan voortschrijdend inzicht

Klimaatadaptatie blijft een dynamisch en evoluerend doel, en de voorgestelde soortenlijst voor testaanplantingen en experimenten is verre van een onwrikbaar recept. Integendeel, het is ons doel een flexibel instrument op te leveren dat moet berusten op een herhaalbare methode. De opgeleverde tool is ontworpen met het oog op aanpassing, waarbij voortschrijdend inzicht en nieuwe informatie de basis vormen voor mogelijke aanpassingen. Hierdoor kan de voorgestelde soortenlijst voortdurend worden geoptimaliseerd.

De beste praktijk voor het introduceren van nieuwe boomsoorten en herkomsten zijn vergelijkende experimenten voor elke groeiplaats. Het is sterk aan te bevelen om inspanning in soorten- en herkomstproeven nieuw leven in te blazen, door bestaande proeven te evalueren (niet alleen op groei en vitaliteit, maar bijvoorbeeld op lokale hybridisatie, effecten op geassocieerde biodiversiteit, etc.), en nieuwe proeven te initiëren. Op basis van de klimaatbomentool kunnen we evalueren welke nieuwe boomsoorten veel potentieel tonen voor Vlaanderen en waarmee het soortenpalet in onze huidige bossen kan aangevuld worden. Voor deze soorten kan ANB werken met proefaanplantingen buiten de SBZ-zones, waarna in een vervolgstadium deze soorten kleinschalig kunnen worden ingeplant in onze bossen. Aan de hand van deze lijst kunnen experimenten worden opgestart. In deze context worden "no regret" maatregelen (bijvoorbeeld het verhogen van functionele diversiteit en het optimaliseren van bosstructuur), die voordelen opleveren onder verschillende toekomstscenario's, noodzakelijk. Echter ook meer experimentele maatregelen met voor Vlaanderen nieuwe inheems Europese soorten moeten we durven testen onder uiteenlopende omstandigheden, uiteraard met een continue en kwalitatieve monitoring van het succes en de mogelijke negatieve impact op het ecosysteem.

Bronnen

...

Bronnen: