De vragen die kinderen stellen over wetenschap zijn niet altijd gemakkelijk te beantwoorden. Soms leiden hun kleine hersentjes naar grote plaatsen die volwassenen vergeten te verkennen. Dat is de inspiratiebron voor onze serie Wetenschapsvragen van een kleuter, waarin de nieuwsgierigheid van kinderen als uitgangspunt wordt genomen om wetenschappelijke wonderen te onderzoeken waar volwassenen niet eens aan denken. De antwoorden zijn voor volwassenen, maar ze zouden niet mogelijk zijn zonder de verwondering die alleen een kind kan brengen. Ik wil dat de peuters in je leven er deel van uitmaken! Stuur me hun wetenschapsvragen, en ze kunnen dienen als inspiratie voor een column. En nu, onze peuter …
Vraag: Wat weegt meer: alle mensen of alle insecten? – Carson S., 4 jaar
Dit antwoord1 wordt misschien het best geïllustreerd door twee niet-gerelateerde studies waarvan de auteurs waarschijnlijk nooit hadden geraden dat ze samen zouden worden gebruikt. In 2012 schatten wetenschappers de mondiale menselijke biomassa (d.w.z. hoeveel we allemaal wegen) op 287 miljoen ton.2 Vijf jaar later ging een andere groep wetenschappers na hoeveel de spinnen in de wereld aten. Zij kwamen tot een huiveringwekkende (zij het ietwat onnauwkeurige) schatting van 400 tot 800 miljoen ton aan prooi per jaar. Met andere woorden, alleen al het aantal insecten dat vorig jaar door spinnen werd gegeten is waarschijnlijk groter dan alle mensen op aarde. Ook al zijn de mensen over het algemeen uiteindelijk een beetje beter af.
Dus alle insecten wegen zeker meer dan alle mensen. Maar terwijl u uw knieën omarmt en zachtjes wiegt, in een poging geen van de smerige, met insecten bedekte oppervlakken aan te raken die u te allen tijde omringen, moet u weten dat achter deze ogenschijnlijke overwinning voor de insectensoort een aantal ernstige problemen schuilgaat voor de insecten en, als gevolg daarvan, voor ons. Het blijkt dat er minder insecten zijn dan vroeger – zowel in totaal gewicht als in termen van soortenrijkdom. En wij mensen hebben daar schuld aan.
Maar laten we eerst even een stapje terug doen en het hebben over waarom het mogelijk is dat insecten zwaarder wegen dan mensen. Het aantal insecten in de wereld is moeilijk te bevatten. “Er zijn naar schatting 10 quintiljoen insecten op de wereld,” zegt Julie Peterson, professor entomologie aan de Universiteit van Nebraska-Lincoln. “Dat is 10 met 18 nullen erachter, en dat zijn alleen maar insecten. Dat is exclusief andere geleedpotigen zoals spinnen en mijten.” Insecten – samen met teken, duizendpoten, spinnen en al het andere landbewonende kruipend ongedierte dat we in de volksmond “insecten” noemen – vertegenwoordigen waarschijnlijk maar liefst 80 procent van de soorten op deze planeet. De mens daarentegen is een enkele soort, die (op het moment van dit schrijven) bestaat uit 7.386.922.190 individuen.
Om deze enorme aantallen beter te kunnen begrijpen, laten we eens een anekdote vertellen: Elizabeth Borer, een biologieprofessor aan de Universiteit van Minnesota, vertelde me over een studie uit 1982 waarin een entomoloog genaamd Terry Erwin naar Panama ging en begon met het nemen van monsters van de kevers die hij vond in een bepaald type lokale boom. Om dit te doen, besproeien onderzoekers een boom met pesticide, zoals een verdelger een huis besproeit, en dan tellen en categoriseren ze de ongelukkige kevers die eruit vallen. Erwin vond meer dan 955 soorten kevers in slechts 19 bomen. Niet 955 individuele kevers. Soorten. Op basis van wat hij wist over het voorkomen van dit soort bomen in het Panamese bos en het voorkomen van kevers in vergelijking met andere soorten insecten, kwam Erwin met een back-of-the-envelope berekening dat elke hectare van het Panamese bos wel 41.000 soorten insecten zou kunnen herbergen – miljoenen, misschien wel honderden miljoenen individuen die leven in een gebied dat niet veel groter is dan een paar voetbalvelden.3
En dit is waarom insecten, als geheel, de mens verslaan in een pond-voor-pond afweging. Afzonderlijke insecten kunnen klein zijn – de grootste soorten, zoals de Nieuw-Zeelandse sprinkhaanachtige reuzenweta, hebben een maximum van ongeveer 70 gram, aldus Peterson – dat is ongeveer de grootte van een jumbo kippenei. Maar zelfs als je uitgaat van wat Peterson waarschijnlijk een onderschatting van de gemiddelde insectengrootte vindt – bijvoorbeeld 0,05 milligram – dan is dat nog steeds een optelsom als je het vermenigvuldigt met 10.000.000.000.000.000.000.000. Dit is een spel van getallen, en de insecten hebben een grote voorsprong.
Getwijfeld, al deze getallen komen voort uit extrapolatie en schattingen. Wetenschappers doen vaak studies zoals die van Erwin, waarbij ze naar een gebied gaan en monsters nemen waaruit ze kunnen afleiden hoeveel wantsen er in een boom leven, of op een vierkante meter grond. Neem genoeg van dat soort monsters, en je krijgt een idee van wat normaal is voor een bepaald soort ecosysteem. Dan hoef je alleen nog maar uit te zoeken hoeveel van dat ecosysteem de aarde bedekt en te rekenen, aldus Peterson. De schattingen gaan er ook van uit dat er veel insectensoorten zijn die we nog niet kennen. Een miljoen insectensoorten zijn benoemd en gedocumenteerd, hun typespecimens verzegeld in potten of geïllustreerd in boeken. Het is mogelijk dat er nog meer dan 4 miljoen soorten moeten worden gecatalogiseerd.
En als dat alles je nog niet echt aan het denken zet, bedenk dan eens wat die quintiljoen insecten voor de wereld betekenen. Om te beginnen zijn ze een belangrijk onderdeel van de voedselketen – met name de gezondheid van vogels is afhankelijk van de gezondheid van insecten. Insecten zijn ook bestuivers, en dat zijn niet alleen bijen. Wespen, mieren, vliegen en kevers doen allemaal mee aan de hete actie van het plantaardige voortplantingssysteem. En hoewel niet al het voedsel dat we eten afhankelijk is van bestuivers, is een deel van het echt goede spul – amandelen, avocado’s, veel fruit en noten, en de alfalfa die onze vleesdieren voedt – dat wel. Dan is er nog de rol die insecten spelen bij de afbraak. Mestkevers besparen de Amerikaanse vee-industrie elk jaar 380 miljoen dollar door koeienpoep tot modder te verwerken, een dienst die ook helpt om stikstof – een belangrijke voedingsbron voor planten – terug in de bodem te brengen.
Wantsen zijn belangrijk, en als wetenschappers weten hoeveel insecten er op een vierkante meter zitten of wat die insecten wegen, kunnen ze een idee krijgen van hoe goed de bestaande insectenpopulatie in staat is om al het werk te doen dat insecten doen. Dit is wat wetenschappers bedoelen als ze het over “biomassa” hebben. Als je weet hoeveel materiaal een enkele mestkever kan afbreken, dan kun je, als je weet hoeveel mestkevers er zijn, begrijpen hoeveel er kan worden afgebroken. Als je weet hoeveel kilo insecten een enkele vogel eet, dan weet je hoeveel vogels er van de insecten in een Panamese boom kunnen leven. En de antwoorden op die vragen zijn behoorlijk belangrijk, omdat ze je praktische feiten vertellen – zoals of vogels kunnen overleven in een bepaalde habitat, of dat de poep zich gaat opstapelen op je boerderij.
Dat betekent dat biomassa zowel een maatstaf is voor de gezondheid van een insectengemeenschap als voor de natuur als geheel. En dit is waar de maffe wetenschap van het wegen van insecten begint te overlappen met de existentieel stressvolle wetenschap van het hulpeloos toekijken hoe ecosystemen instorten. Ongewervelde dieren, een groep waartoe ook insecten behoren, worden door natuurbeschermingsbiologen slecht bestudeerd, althans in vergelijking met hun aantal, en de gezondheid van hun gemeenschappen kan per locatie en soort sterk verschillen. Maar het onderzoek dat wel bestaat, suggereert dat het niet goed gaat met de insecten. De Internationale Unie voor het Behoud van de Natuur (de groep waarvan het onderzoek een grote rol speelt bij het bepalen welke soorten wij als bedreigd beschouwen) houdt bijvoorbeeld slechts 3.623 soorten ongewervelde landdieren bij – insecten, eigenlijk, plus wormen en sommige weekdieren. Maar 42 procent daarvan wordt met uitsterven bedreigd. “We verliezen soorten waarschijnlijk sneller dan we ze namen kunnen geven,” zei Peterson.
En je kunt dit ook zien in specifieke groepen van soorten. Een studie uit 2015 maakte gebruik van een lange geschiedenis van registraties waarin populaties van nachtvlinders en vlinders in een beschermd grasland in Duitsland werden gedocumenteerd. Er werd een afname vastgesteld van het aantal geregistreerde soorten, van een hoogtepunt van 123 in de jaren 1870 tot 71 in het begin van de jaren 2010. Bovendien was de kans groter dat habitatspecifieke soorten verloren waren gegaan. In de jaren 1870 was 50 procent van de nachtvlinders en vlindersoorten generalist: dieren die op veel plaatsen gelukkig kunnen leven. In de jaren 2010 was 68 procent generalist. De soorten die specifiek waren voor die Duitse graslanden verdwenen sneller. Peterson zei dat dit patroon op veel andere plaatsen wordt weerspiegeld. Veerkrachtige generalisten overleven, terwijl de soorten die zich niet zo gemakkelijk kunnen aanpassen, het loodje leggen. En dat is slecht voor de mens, want de meest veerkrachtige generalisten zijn de soorten die we als plaagdieren beschouwen – kakkerlakken, bijvoorbeeld, of muggen. “Naarmate we insectendiversiteit verliezen, zien we een toename van plaagdiersoorten,” zei ze.
We verliezen bestuivers. We verliezen het voedsel dat andere dieren eten. We raken de insecten kwijt die poep en dode dingen begraven en helpen afval terug te brengen in de bodem.
En de boosdoener zijn wij, ongelegen, zelf. De grootste bedreiging voor insectensoorten is het verlies van habitats door landbouw, houtkap en infrastructuurontwikkeling. En dat maakt het moeilijk om het verlies van insecten te stoppen, vertelde Peterson me. Vaak zijn de mensen die de insecten het hardst nodig hebben – bijvoorbeeld de boeren in Nebraska die vertrouwen op gravende kevers om te dienen als begrafenisondernemers voor de dode kikkers en muizen die helpen hun landbouwgrond vruchtbaar te maken – ook de mensen wier levensonderhoud afhangt van de vernietiging van de habitat van die insecten. Deze kever was inheems in de prairie, zei Peterson. Er is niet veel prairie over en dus ook niet veel kevers. Maar de kevers hielpen bij het maken van de rijke prairiegrond, waardoor hun leefgebied een geweldige plek was om te veranderen in landbouwgrond die de kevers hun eigen thuis heeft gekost. Als ze uitsterven, is dat niet goed voor de boeren. Maar boeren kunnen ook niet zomaar stoppen met boeren, want een prairie kan geen mensen voeden.
Er zijn geen eenvoudige antwoorden. In Nebraska, zei Peterson, eist de Environmental Protection Agency nu van boeren die insecticiden willen gebruiken dat ze eerst controleren of er geen gravende kevers op hun land zijn. Als ze deze nuttige kevers vinden, moeten boeren een duurder insecticide gebruiken dat ongedierte kan doden en tegelijkertijd de kevers beschermt. Peterson ziet dit als een afweging: geef nu iets meer geld uit aan insecticide zodat je later minder hoeft uit te geven aan kunstmest. Maar de wereld zit vol met miljoenen van dit soort conflicten – evenveel als er insectensoorten zijn, waarschijnlijk. Er is bijna geen manier om iedereen, insecten en mensen, gelukkig te maken. De insecten wegen misschien meer dan wij – voorlopig – maar wij voelen dat gewicht misschien pas echt als het weg is.
We hebben nog steeds … complicaties … aangezien we vaak bijna een jaar nadat ze voor het eerst hun vragen hebben ingediend, terugkomen bij deze kinderen. De vorige keer herinnerde onze peuter zich niet eens meer dat hij de vraag had gesteld – of dat hij zich iets van het antwoord aantrok. Deze keer voegde de jonge Carson een extra laag toe aan zijn oorspronkelijke vraag, door ook te vragen naar het gewicht van alle dieren (vermoedelijk alleen de niet-muggen?). We hebben er strategisch voor gekozen deze uitbarsting van jeugdige nieuwsgierigheid te negeren omdat we het artikel al geschreven hadden en, zoals iedereen weet, geen backsies.
We hebben nog steeds … complicaties … aangezien we vaak bijna een jaar nadat deze kinderen voor het eerst hun vragen hebben ingediend, terugkomen op deze vragen. De vorige keer herinnerde onze peuter zich niet eens meer dat hij de vraag had gesteld – of dat hij zich iets van het antwoord aantrok. Deze keer voegde de jonge Carson een extra laag toe aan zijn oorspronkelijke vraag, door ook te vragen naar het gewicht van alle dieren (vermoedelijk alleen de niet-muggen?). We hebben er strategisch voor gekozen om deze uitbarsting van jeugdige nieuwsgierigheid te negeren omdat we het artikel al geschreven hadden en, zoals iedereen weet, geen backsies.
Deze schatting was gebaseerd op populatieniveaus uit 2005. Het is nu waarschijnlijk iets hoger.
We blijven … complicaties hebben … aangezien we vaak bijna een jaar nadat ze voor het eerst hun vragen hebben ingediend, terugkomen op deze kinderen. De vorige keer herinnerde onze peuter zich niet eens meer dat hij de vraag had gesteld – of dat hij zich iets van het antwoord aantrok. Deze keer voegde de jonge Carson een extra laag toe aan zijn oorspronkelijke vraag, door ook te vragen naar het gewicht van alle dieren (vermoedelijk alleen de niet-muggen?). We hebben er strategisch voor gekozen om deze uitbarsting van jeugdige nieuwsgierigheid te negeren omdat we het artikel al geschreven hadden en, zoals iedereen weet, geen backsies.
Deze schatting was gebaseerd op populatieniveaus uit 2005. Waarschijnlijk ligt het nu iets hoger.
Een hectare is gelijk aan iets minder dan 2,5 hectare, en een hectare is ongeveer de grootte van een voetbalveld.
Het beste van FiveThirtyEight, aan u geleverd.