De stad, evolutionaire snelkookpan voor urbane soorten

Veel planten- en diersoorten voelen zich in de stad thuis. Ze zijn overgebleven van de stukjes natuur die er waren voordat de bebouwing haar intrede deed, of het zijn exoten die per ongeluk zijn meegekomen door de handel of die bewust geplant zijn in tuinen en parken. Ze vormen samen stadsnatuur, een bijzondere nieuwe mix waarin de evolutie haar werk doet.

Laten we beginnen in een mierennest. Geen wild mierennest maar een mierennest in het laboratorium van een onderzoeker zoals Joe Parker van het California Institute of Technology. In dat laboratorium bestudeert Parker niet zozeer de mieren zelf, als wel de andere kleine organismen (kevers, pissebedden, springstaarten, slakken) die zich in de mierennesten ophouden, zogenoemde myrmecofielen, dieren die zich in de loop van de evolutie hebben aangepast aan het leven in een mierennest en uitsluitend daar te vinden zijn.

Landschappen vormen

Geen wonder, want mieren verzamelen in hun nest enorme hoeveelheden voedsel en andere hulpbronnen die ze oogsten in de wijde omtrek van hun nest. Mieren zijn daarmee de voornaamste ecosysteemingenieurs op aarde: organismen die hun omgeving zodanig omvormen dat er nieuwe niches ontstaan voor andere soorten organismen. Of liever gezegd: mieren waren dat. Want de laatste paar duizend jaar heeft de mens die rol overgenomen. Tegenwoordig zijn wij de diersoort die op de grootste schaal het landschap vormt naar zijn wensen.

En dat doen we het intensiefst en op de meeste manieren tegelijkertijd in en om de stad. In tegenstelling tot mierennesten zien we die aanslag op de natuur gewoonlijk niet als iets wat nieuwe niches oplevert voor andere soorten organismen, maar dat is wel degelijk het geval. Natuurlijk, soorten die het moeten hebben van biotopen die door verstedelijking verdwijnen, zullen inderdaad uitsterven. Maar daartegenover staat dat de stad, net als een mierennest, vaak mogelijkheden biedt voor nieuwe levenswijzen. Want net als de mier concentreert ook de mens in zijn stad allerlei voedsel en andere hulpbronnen die hij in de wijde omtrek oogst en in de stad concentreert.

Urbane biodiversiteit

Wanneer je als een urbaan natuurvorser de stad doorkruist kom je ze tegen, al die urbane soorten. Ik zal hier kort uiteenzetten op welke manieren de stad ecologisch anders is dan niet-urbane natuur en waar je de urbane biodiversiteit kunt vinden. Ook zal ik ingaan op de evolutionaire aanpassing van urbane dieren en planten aan hun door de mens gemaakte omgeving. Verder zal ik iets zeggen over hoe gemeenten en burgers een bijdrage kunnen leveren aan onderzoek, behoud en beheer van stadsnatuur. Ik zal mijn verhaal zoveel mogelijk larderen met voorbeelden die ik put uit mijn eigen onderzoekservaring als urbaan ecoloog en evolutiebioloog. Veel van die voorbeelden komen daarom uit Nederlandse steden waar ik veel onderzoek heb gedaan, zoals Leiden en Amsterdam, maar de principes gaan natuurlijk evengoed op voor andere steden in ons land.

Wilde natuur in de stad

Ten eerste zijn er in de stad vaak snippertjes wilde natuur te vinden waar je min of meer dezelfde soorten vindt als in vergelijkbare habitats buiten de stad. Je kunt die snippertjes ‘wilde’ natuur onderscheiden in twee typen: nieuwe natuur en relicten. Nieuwe natuur vinden we tegenwoordig steeds meer in de stad. Op allerlei plekken wordt ruimte gecreëerd voor min of meer wilde vegetatie. De Koeienweide bijvoorbeeld is een voor het publiek afgesloten eiland midden in het drukbezochte Vondelpark dat sinds 2009 ecologisch beheerd wordt. Er is een bloemrijk grasland, er zijn rietkragen, knotwilgen en ruige stukjes bos. En dus hebben heel wat dier- en plantensoorten die zich in een dergelijk natuurtype thuisvoelen de Koeienweide ontdekt.

Zo vind je er ijsvogels, roodkopvuurkevers, bruine en groene kikkers en ook regelrechte zeldzaamheden zoals het boogvlekkapoentje, veldsalie, de Britse kronkel (een miljoenpoot) en de bonte renspin. In 2019 werden er zelfs twee nieuwe soorten ontdekt: een kever en een sluipwesp. De sluipwesp is vernoemd naar het Vondelpark Aphaereta vondelparken -sis en de kever naar The Beatles Ptomaphagus thebeatles.

De flora en fauna van dit soort stukjes in de stad ingebedde wilde natuur bestaan gewoonlijk uit relatief mobiele soorten, die vrij snel op eigen kracht zo’n nieuw terrein kunnen koloniseren. Dieren die vleugelloos zijn, planten die zware zaden hebben of soorten die zich door andere oorzaken slecht of langzaam verspreiden, zullen in eerste instantie nog ontbreken in dergelijke terreintjes. De biodiversiteit zal dan ook direct na aanleg of wijziging in beleid ontstaan dankzij de kolonisatie door mobiele soorten. Daarna stagneert de biodiversiteit langere tijd of verandert in ieder geval langzaam, omdat het wachten is op de aankomst van de minder mobiele soorten of het ontstaan van microhabitats en niches die meer tijd nodig hebben om te ontwikkelen.

De Slatuinen

Soms kan de mens daar een handje bij helpen. Niet ver van het Vondelpark, in stadswijk de Baarsjes, ligt de Slatuinen, een piepklein stukje natuurlijk bos op de binnenplaats van negentiende-eeuwse bebouwing, dat in ontwikkeling is sinds 1991. Een vrijwilligersgroep heeft er landschapselementen aangelegd, bijvoorbeeld een poeltje met (deels aangeplante) moerasplanten zoals moerasvaren en dwergkroos. Mogelijk dat hierbij ook kleine ongewervelde dieren zijn meegekomen die de Slatuinen op eigen kracht nooit zouden hebben gevonden. Zo leven in en om het poeltje enkele zeldzame moerasbewonende insectensoorten, zoals de oeversnelloper, een kortschildkevertje dat normaal gesproken langs de oevers van beken in het oosten van het land wordt gevonden. Of Annomatus cf. bosnicus, een ondergronds levend kevertje uit de Balkan dat misschien eveneens met plantmateriaal is meegekomen. Het is waarschijnlijk te danken aan de geïsoleerde ligging van de Slatuinen dat deze deels kunstmatige combinatie van soorten daar blijft bestaan.

Relicten

Eveneens geïsoleerd, maar van een heel ander karakter zijn de stukjes wilde natuur in de stad die relicten zijn van vroegere, uitgestrektere natuurgebieden. Soms worden bij de uitdijing van een stad stukjes natuur ingesloten die om verschillende redenen in min of meer oorspronkelijke staat behouden blijven. Bijvoorbeeld omdat het terrein ongeschikt is om iets anders mee te doen, omdat het gewijde grond betreft of omdat omwoners het terreintje gaandeweg beginnen te waarderen en beschermen. In Amsterdam is de Wilmkebreekpolder bijvoorbeeld een oude, extensief beweide polder van 300 bij 500 meter die geheel ingesloten is geraakt in woonwijken van stadsdeel Noord, maar die niettemin een flora en fauna herbergt van oud polderland. Je vindt er naast een keur aan weidevogels ook een rijke zoetwaterfauna in de slootjes en een grote diversiteit aan mestbewonende insecten in de vlaaien van de koeien, die daar niet behandeld worden met antiwormenmiddelen.

Een ander gebied waar iets dergelijks voor geldt, is de oude Joodse begraafplaats Zeeburg. De gewijde grond maakte dat het laaggelegen terrein nooit is verstoord en je vindt er dankzij de ouderdom – de begraafplaats dateert van begin achttiende eeuw – een rijk ontwikkeld moerasgebied waar onder meer enkele landelijk zeer zeldzame vliegensoorten leven. Een laatste, onverwacht voorbeeld van een overgebleven natuurgebied in Amsterdam zijn de oude keurtuinen in de Grachtengordel. Deze zijn al in de zeventiende eeuw ingesloten in de groeiende huizenzee en blijken daardoor, als ware het eentijdscapsule, een bodemfauna te hebben behouden die elders in Amsterdam is verdwenen. Zo bestaat de mijtenfauna in de keurtuinen uit soorten die elders tegenwoordig nauwelijks meer gevonden worden.

De ecologie van de stad

De genoemde voorbeelden betroffen stukjes ‘traditionele’ natuur die min of meer toevallig ingebed zijn geraakt in de grote stad. Vaak gaat in de stadsecologie de aandacht vooral uit naar dergelijke terreintjes, waar ook relatief veel wettelijk beschermde soorten te vinden zijn. Vanuit urbaan-ecologisch oogpunt bezien, zijn dergelijke terreinen echter eerder Fremdkörper dan echt urbane natuur. Bij dat laatste zou je eigenlijk uit moeten gaan van combinaties van ecologische eigenschappen die je buiten de stad niet of nauwelijks zult aantreffen.

Om wat voor typisch urbane ecologische eigenschappen gaat het dan? In grote lijnen zijn vier categorieën te onderscheiden: fysica, fragmentatie, vervuiling en exotische soorten. Een fysisch aspect van de stad is de temperatuur: door de concentratie van mensen en hun machines – voertuigen, airconditioning, verwarmingsinstallaties – loopt de luchttemperatuur in de stad op. Dit wordt verder verergerd doordat hoge gebouwen de wind blokkeren en doordat de materialen waarvan de stad is gemaakt (steen, glas, staal) veel warmte absorberen en weer uitstralen. Dit alles leidt tot het urbane warmte-eiland (zie figuur) wat betekent dat het in het hart van een grote stad tot wel 6 of 7 graden Celsius warmer kan zijn dan op hetzelfde moment buiten de stad.

Warmte eiland. Steden zijn warmer dan de landelijke gebieden eromheen. Dit komt door het warme-eilandeffect. © Stichting BWM

Gefragmenteerd groen in de stad

Ook de waterhuishouding in de stad is anders. Enerzijds produceren we met zijn allen veel waterdamp, wat kan leiden tot urbane wolkenvorming en neerslag boven de stad. Anderzijds leidt het grote oppervlak aan ondoordringbare materialen en de snelle afwatering ervoor dat in de stad relatief weinig water wordt vastgehouden en de bodem vaak extreem droog is. Als gevolg van al die ondoordringbare oppervlakken – gebouwen, wegen, parkeerplaatsen – waarop zich geen bodem kan vormen en dus ook geen vegetatie, is het groen in de stad vaak gefragmenteerd: verdeeld over relatief kleine snippers – heel anders dan in een natuurgebied, waar vrijwel overal vegetatie aanwezig is.  Bovendien worden al die snippers van elkaar gescheiden door verkeerswegen, die voor de meeste organismen min of meer fatale barrières vormen (een doodsoorzaak waar je in de niet-urbane natuur eigenlijk nooit mee te maken hebt).

‘Vervuiling’ is een verzamelbegrip voor door de mens veroorzaakte sterk verhoogde concentraties van bepaalde chemische stoffen, kunstmatige materialen, geluid en nachtelijk kunstlicht. Een paar van die ecologische factoren kun je ook in de natuur aantreffen. In sommige berggebieden komen ertsen aan de oppervlakte die extreem hoge concentraties zware metalen kunnen afgeven. En in een smalle vallei met een snelstromende beek kun je net zoveel lawaaivervuiling hebben als naast een drukke autoweg. Niettemin vind je deze eigenschappen in de stad meer, vaker en met elkaar gecombineerd.

Exotische soorten in de stad

Een laatste en waarschijnlijk bijzonder relevante ecologische eigenschap van de stad is de verhoogde aanwezigheid van exotische soorten. Veel van onze economische activiteiten (landbouw, huisdieren-, aquarium- en tuinplantenhandel) zijn gebaseerd op de import en export van exotische soorten. Lucht- en zeehavens en andere overslagpunten zijn vaak geconcentreerd in en om steden, en dus vind je in de stad een verhoogde dichtheid van al dan niet opzettelijk losgelaten exotische soorten. Zodra ze in de ‘open lucht’ terechtkomen, worden die dieren en planten onderdeel van het lokale ecosysteem: ze worden prooi, predator of concurrent van elkaar en van inheemse soorten. Een urbaan voedselweb bestaat daardoor uit een dynamisch, voortdurend wisselend samenstel van inheemse en uitheemse soorten en hun ecologische interacties.

Voorbeeld van de voedselrelaties in een urbaan voedselweb. © Stichting BWM

Echte stadsnatuur

Je zou dus kunnen betogen dat de échte stadsnatuur, de natuur met het meest urbane karakter, juist niet bestaat uit rietkragen in nieuwbouwwijken, veenweidegebied omringd door flatgebouwen of stukjes eikenbos te midden van snelwegen, maar uit natuur die bestaat in het snijpunt van al die extreme ecologische eigenschappen die de stad kenmerken. Vaak bestaan de flora en fauna van zulke gebieden uit soorten die uitheems zijn of op een andere manier zijn aangepast aan de heersende omstandigheden (bijvoorbeeld soorten van instabiele milieus zoals uiterwaarden).

Hieronder een paar voorbeelden van stedelijke biotopen die aan zulke criteria voldoen. De droge, warme muren en wanden van oude en/of verlaten gebouwen vormen vaak een substraat voor een rijke gemeenschap van rotsplanten en rotsbewonende dieren die van nature niet of nauwelijks in Nederland voorkomen. Denk aan gierzwaluwen, rotsduiven, muurvaren, muurleeuwenbek en het gewoon muursterretje (een mos). In een moerassig land als het onze heb je van nature geen grotten of andere ondergrondse ruimtes. De gemeenschap van organismen die je aantreft in kelders, metrobuizen, kruipruimtes enzovoort is dus een compleet nieuw, urbaan ecosysteem. Zo vind je in Leidse kelders de Culex molestus, een muggensoort die zich helemaal heeft aangepast aan een ondergronds bestaan en die leeft van mensenbloed. Je vindt er de kelderkever, een grottenkever uit Zuid-Europa die inmiddels overal in Europa leeft in door de mens gemaakte ruimtes. Andere bekende bewoners zijn trilspinnen, overwinterende vleermuizen, bruine ratten en de roodwitte celspin, die leeft van pissebedden.

Een ander typisch urbaan milieu zijn stadstuintjes, die deels betegeld en daardoor warm zijn, gedeeltelijk beplant met tuinplanten en daardoor rijk aan niet-inheemse voedselbronnen voor herbivoren. Hier kun je naast die exotische bloemen en struiken merkwaardige combinaties van flora en fauna aantreffen. Op de tegels vind je warmteminnende insecten zoals de bronzen dwergloper, een loopkever, eronder vind je bijvoorbeeld het mediterraan draaigatje, een mierensoort. Op de exotische planten leven zowel inheemse als uitheemse insecten, op lavendel en rozemarijn bijvoorbeeld het uitheemse rozemarijngoudhaantje en op stokroos en hibiscus de inheemse maar zich rap uitbreidende stokroossnuitkever en de vuurwants.

Evolutionaire snelkookpan

Niet alleen vind je in de stad een gemeenschap van soorten die het goed doen in dit dynamische milieu met al zijn merkwaardige ecologische eigenschappen, maar ook oefent de stad een evolutionaire druk op die soorten uit. Hetzelfde soort organisme zal in de stad blootstaan aan andere natuurlijke selectie dan buiten de stad, met als gevolg dat stedelijke populaties genetisch gaan verschillen van niet-stedelijke populaties, soms zelfs zo extreem dat er een nieuwe soort begint te ontstaan.

Vanwege de urbane ecologie kun je verwachten dat natuurlijke selectie ervoor zorgt dat dieren en planten in de stad bijvoorbeeld toleranter worden voor hogere temperaturen, droogte, verkeer, de aanwezigheid van mensen enzovoort. Maar ook dat ze beter kunnen omgaan met chemische vervuiling, lawaai en lichtvervuiling. Verder valt te verwachten dat ze zich zullen aanpassen aan nieuwe predatoren, prooien, waardplanten en concurrenten. Met andere woorden: inde stad is alles anders en daardoor komen urbane organismen in een evolutionaire snelkookpan terecht.

Aanpassen aan de stedelijke omgeving

Wereldwijd kennen we inmiddels honderden voorbeelden van dieren, planten en micro-organismen die zich op een opvallende of in ieder geval meetbare manier aan de stedelijke omgeving hebben aangepast. Tuinslakken bijvoorbeeld hebben in steden lichter gekleurde huisjes dan buiten steden. De lichtere huisjes weerkaatsen de zonnewarmte waarschijnlijk meer, waardoor de slakken beter bestand zijn tegen oververhitting in het urbane warmte-eiland. Stadsduiven hebben donkerder veren in steden met veel vervuiling van lood en zink. De zwarte kleurstof melanine in de veren bindt zich aan de metaalatomen en dat voorkomt vergiftiging in het lichaam van de duif. Duiven met een genetische aanleg voor een donker verenkleed zijn dus in het voordeel. Stadsmerels hebben ten opzichte van bosmerels een kortere snavel, zijn minder stressgevoelig, zingen op een hogere toonhoogte, hebben een korter darmstelsel en migreren niet meer. En paardenbloemen in de stad hebben zaadjes die minder lang blijven zweven en daardoor meer kans hebben te landen in hetzelfde perkje waar de ouderplant groeit in plaats van op de onvruchtbare rijbaan of het trottoir.

Deze en nog vele andere voorbeelden zijn pas de afgelopen decennia bekend geworden: urbane evolutiebiologie is een jong vakgebied waar een snel groeiende groep onderzoekers zich aan wijdt. De evolutionaire veranderingen zelf dateren trouwens vaak ook van zeer recente datum. Een gemiddeld tijdsbestek waarbinnen de gemeten veranderingen optreden is enkele tientallen generaties, wat, afhankelijk van de dier- of plantensoort waar het om gaat, neerkomt op enkele tientallen jaren tot maximaal een eeuw. Hoewel evolutiebiologen allang weten dat natuurlijke selectie vaak veel sneller tot evolutie leidt dan men (ook Darwin) vroeger dacht, levert urbane evolutie inmiddels een belangrijk deel van de schoolvoorbeelden die in de evolutiebiologische leerboeken de revue passeren.

Burgerwetenschap

Voor ecologen en evolutiebiologen is de stad een fascinerend studiegebied, eigenlijk nog fascinerender dan de gemeenschap van myrmecofielen die je in een mierennest vindt. Want nooit eerder in de geschiedenis van het leven op aarde is het gebeurd dat een enkele diersoort – in dit geval de mens – wereldwijd het ontstaan van een nieuw ecosysteem veroorzaakt heeft. Maar omdat de stad – per definitie – vol zit met mensen liggen er ook grote mogelijkheden voor burgerwetenschap.

Nu al brengen groepen burgers de biodiversiteit in kaart van kleine stukjes stadsnatuur: hun eigen tuin, dat strookje bos langs de spoorlijn, een plaatselijk stadsparkje. Maar burgers kunnen ook verder gaan dan het simpelweg monitoren van de biodiversiteit. Er lopen verschillende onderzoeksprogramma’s waarbij burgerwetenschappers gegevens verzamelen waarmee biologen de evolutionaire veranderingen van stadsflora en -fauna kunnen volgen. Het eerdergenoemde onderzoeksproject over de evolutie van de kleur van de huisjes van tuinslakken werd uitgevoerd met burgerwetenschappers die bijna tienduizend slakkenfoto’s instuurden. Of neem de Brit Graham Moates die tijdens plastic-opruimacties in zijn woonplaats tegelijkertijd onderzocht hoe kleine zoogdieren opgesloten raken en sterven in weggegooide blikjes en flesjes.

Gegevens over stedelijke biodiversiteit die door burgerwetenschappers worden verzameld kunnen bovendien door diezelfde burgerwetenschappers gebruikt worden om een vuist te maken richting krachten die stukjes stadsnatuur bedreigen. Zo organiseerde een groep woonbootbewoners in Leiden gedurende een jaar een biodiversiteitsonderzoek in een strook vegetatie langs het spoor naar Utrecht, waar een snelfietspad gepland was. De gegevens werden gepresenteerd aan de gemeente en die was zo onder de indruk van de ontdekkingen dat het plan werd geschrapt en het stukje stadsnatuur werd behouden.