Hoe het Andesgebergte het Amazonegebied rijk maakte

Iets meer dan veertig jaar geleden publiceerde de Duitse ornitholoog Jurgen Haffer een baanbrekend artikel in Science. Op basis van onderzoek naar de soortenrijkdom van vogels in het immense Amazone-gebied stelde hij dat de enorme biodiversiteit het gevolg is van de opeenvolgende IJstijden, ruim 2,5 miljoen jaar geleden.

Zijn redenering ging als volgt. Gedurende de natte, warmere perioden ontstonden grote bossen, die tijdens de droge, koude periodes weer krompen. Precies de bosrestanten die zowel in de koude als in de warme periodes standhielden, fungeerden als plaatsen waar soorten zich konden blijven ontwikkelen. Wanneer het weer warmer en natter werd, waaierden ze uit over een groter gebied. Deze restanten (refugia) zijn tot op heden het meest soortenrijk gebleven, aldus Haffer, die zijn hypothese niet alleen op de vogelsoorten maar op de hele natuur van toepassing achtte.

De vogeldeskundige ontmoette vrij snel kritiek. Sommigen stelden dat de waarnemingen op steeds dezelfde plaatsen in het regenwoud zijn gedaan, vanwege de slechte bereikbaarheid van het ontzagwekkende gebied. De supersoortenrijke plaatsen zouden derhalve niets meer dan artefacten zijn. Belangrijker nog was dat op grond van moleculair en genetisch onderzoek bleek dat veel soorten een veel oudere oorsprong hebben dan dat het begin van de ijstijd van 2,5 miljoen jaar geleden.

Het ontstaan van de biodiversiteit in het Amazone-gebied werd een hele controverse tussen believers en non-believers van Haffer's ijstijdenhypothese. Jarenlang sudderde de twist voort, met over en weer halve bewijzen en gedeeltelijke aanwijzingen, die soms bevestigend werkten voor de ornitholoog en dan weer eens tegen hem pleitten.

Deze week lijkt een review-artikel, opnieuw in Science, definitief de vloer aan te vegen met de veertig jaar oude theorie. Vrijdag werd aan de Universiteit van Amsterdam ook een wetenschappelijk congres over het onderwerp gehouden. Onder aanvoering van hoofdauteur Carina Hoorn, geoloog van het Instituut voor Biodiversiteit en Ecosysteem Dynamica (IBED) van de UvA komt een internationaal team van maar liefst achttien Amazone-biologen en geologen met een spectaculaire nieuwe hypothese. 'Wij denken dat het ontstaan van de Andes doorslaggevend is geweest voor de huidige soortenrijkdom in de Amazone', licht Hoorn per telefoon toe vanuit Libië, waar ze nu werkt. 'De aanleg van het landschap en het ontstaan van flora en fauna vindt plaats in het Neogeen, zo'n 28 miljoen jaar geleden.'

Door verschuivingen en breuken in langs elkaar schurende aardplaten (tektoniek) in de Grote Oceaan, westelijk van Zuid-Amerika, begon de Andes zich toen op te richten als de langgerekte, smalle bergketen. Hoorn: 'Het jonge gebergte erodeert waardoor oostwaarts in het laagland sedimenten en wetlands ontstaan. Die sedimenten bereiken later de meer verweerde en geërodeerde gronden in het oosten van de Guyaanse en Braziliaanse schilden.'

Nog later ontstaat een trechtervormig bekken, waar op het diepste punt het water samenkomt, de Amazone-rivier. Daaromheen ontstaat een mozaïek van bodemtypen die tot een lappendekken van landschappen leidt.

Dit geologische patroon komt volgens Hoorn verbluffend overeen met concentraties van biodiversiteit. 'De meeste biodiversiteit vinden we westwaarts, in de richting van de Andes.'

Hoorn kreeg het 'eureka'-moment toen ze twee jaar geleden op een congres de Utrechtse bosecoloog Hans ter Steege een presentatie zag houden over de soortenrijkdom van bomen in de Amazone. 'Zijn kaartje met oplopende biodiversiteit volgt precies het geologische ontstaanspatroon van de Amazone.'

Ter Steege bevestigt dat het westelijke gebied in de richting van de Andes relatief jong bos beslaat op het rijke sediment, maar tevens het meest soortenrijk is. 'Kennelijk heeft dit gebied een razendsnelle evolutie doorgemaakt. Het is veel rijker aan boomsoorten dan de veel oudere oostelijke schilden, die al bijna twee miljard jaar onberoerd zijn.'

'We hebben jarenlang naar de verkeerde tijd gekeken. We hebben nu de bevestiging dat de biodiversiteit veel ouder is dan we denken', zegt Ter Steege, die jarenlang in de Amazone woonde en geldt als een ecoloog die de actualiteit van de diversiteit bestudeert.

De verdienste van Carina Hoorn is, zegt hij, dat ze tal van verschillende disciplines uit vele landen bij elkaar heeft gebracht. Behalve de Universiteiten van Amsterdam en Utrecht was van Nederlandse zijde ook het Centrum voor Biodiversiteit Naturalis present. Voorts waren er geologen, biologen en evolutie-experts uit Zwitserland, Spanje, Engeland, Brazilië, Colombia, Venezuela, Panama en de Verenigde Staten.

Ter Steege: 'Het mooie van dit internationale gezelschap is dat niet alleen de diversiteitspatronen van 'mijn' bomen overeenstemmen met de geologie, maar ook die van insecten en zoogdieren. Ook strookt het met moleculair onderzoek, waarmee aan de hand van de mutatiesnelheid van genen een redelijk betrouwbaar beeld bestaat van de ouderdom van een soort.'

En waarom heeft de interdisciplinaire samenwerking zo lang op zich laten wachten, zeker gezien de kwetsbaarheid van het nog altijd bedreigde Amazonegebied? We weten nog steeds te weinig op de deelgebieden, verklaart Ter Steege. 'We moeten de schattingen over de meer dan tienduizend boomsoorten scherper krijgen.' We moeten nog veel leren, vindt ook Hoorn. 'Samenwerking en het naast je neerleggen van het eigenbelang en de wetenschappelijke vetes zijn daarbij essentieel.'