Klimaatverandering vermindert de grootte en overleving van waterinsecten

Volgens een internationale studie onder leiding van het Doñana Biological Station-CSIC kan de lage beschikbaarheid van zuurstof in warm water, veroorzaakt door de hoge temperaturen die verband houden met klimaatverandering, ervoor zorgen dat waterinsecten kleiner worden. Hierdoor worden hun overleving en biologische prestaties in gevaar gebracht.

Als gevolg hiervan is er een verhoogd risico op aantasting van aquatische ecosystemen, wat zich zou vertalen in een afname van de beschikbaarheid van vis als gevolg van aanzienlijke gevolgen voor het voedselweb. Deze studie, die tot stand kwam in samenwerking met de Slowaakse Academie van Wetenschappen en de Universiteit van Granada, is gepubliceerd in het tijdschrift Ecological Entomology.

Stijgende wereldwijde temperaturen leiden tot een verdere opwarming van zee- en binnenwateren, wat onder andere leidt tot een afname van de oplosbaarheid van zuurstof. De lagere zuurstofconcentratie in water heeft invloed op vissen, waterinsecten en micro-organismen die zuurstof nodig hebben om te ademen.

"De afname in grootte is een ander aspect van de algemene achteruitgang van insecten, die verband houdt met de toenemende temperatuurstijging. Er zijn niet alleen minder insecten, maar ze zouden ook kleiner kunnen zijn", zegt Viktor Baranov, onderzoeker bij het Doñana Biological Station en eerste auteur van de studie. "Dit dubbele effect op de grootte en het aantal waterinsecten zou hun vermogen om cruciale ecosysteemfuncties te behouden, kunnen verminderen."

Om deze studie uit te voeren, ontwierp het team een experiment om de relaties te evalueren tussen watertemperatuur, zuurstofconcentratie en de grootte van Chironomus riparius, een vliegensoort uit het geslacht Chironomidae, waarvan de larven in het water leven. De grootte en overleving van de insecten werden vergeleken in zes verschillende scenario's: drie bij een temperatuur van 20 °C, met hoge, gemiddelde en lage zuurstofconcentraties, en drie bij 30 °C, met dezelfde drie zuurstofconcentraties.

De resultaten waren robuust en sluiten aan bij die van een ander onderzoek uit 2021, waaraan ook Viktor Baranov deelnam. Daarin ontdekten ze dat de grootte van vliegen van dit geslacht en de temperatuur met elkaar verband hielden.

Chironomus riparius, beter bekend als niet-bijtende muggen of chironomidemuggen, is zo genoemd vanwege hun gelijkenis met gewone muggen (Culicidae), maar ze verschillen aanzienlijk, met name doordat ze niet bijten en zich niet voeden met bloed. Hun genoom is in kaart gebracht en wordt gebruikt als model om milieustress en de impact van verontreinigende stoffen op aquatische ecosystemen te beoordelen.

In deze nieuwe studie waren de larven van de chironomide die zich ontwikkelden in warm water met lage zuurstofconcentraties 10% kleiner dan die in de andere vijf scenario's. Deze omstandigheden leidden ook tot snellere groei en hogere sterfte onder de insecten.

"Omdat klimaatverandering de temperaturen doet stijgen en zuurstof minder oplosbaar is in warmer water, hebben de larven van deze dieren moeite met groeien. Dit komt doordat ademhaling in wezen een drijvende kracht is achter de groei van dieren", legt de onderzoeker uit.

Waterinsecten zijn essentieel voor het zuiveren van watervervuiling en het beoordelen van de waterkwaliteit, evenals voor het goed functioneren van het voedselweb, omdat ze voedsel vormen voor vele andere soorten. Bovendien vervullen deze insecten als volwassen exemplaren ook andere functies, zoals de bestuiving van gewassen. Sommige vervullen ook recreatieve functies voor mensen, zoals libellen, die een belangrijke esthetische en culturele component hebben. "Door hun prominente rol zijn de negatieve effecten van klimaatverandering op deze organismen buitengewoon groot", benadrukt Viktor Baranov.

Dit werk vormt een startpunt voor een breder onderzoek naar de effecten van klimaatverandering op functionele kenmerken van dieren, zoals grootte, en wordt gecombineerd met de uitgebreid gedocumenteerde afname van insectenpopulaties. Het opent ook de deur naar onderzoek naar de invloed van de afname van de grootte van dieren op de ecosystemen die ze bedienen.