Wie-eet-wie ecologische netwerken werken anders dan wie-bestuift-wie netwerken

Ecologische netwerken die gebaseerd zijn op ‘wie eet wie’, werken anders dan ‘wie helpt wie’ netwerken. Dat blijkt uit onderzoek van Wageningen University, Imperial College London en het Franse Muséum National d’Histoire Naturelle dat 13 augustus gepubliceerd wordt in het wetenschappelijke tijdschrift Science. Een zogenoemd trofisch netwerk, zoals van insecten en planten (wie-eet-wie), is vooral stabiel als het netwerk verdeeld is in onderdelen die elkaar nauwelijks beïnvloeden. Een ‘mutualistisch’ netwerk van insecten en planten (wie-bestuift-wie) is vooral stabiel als het netwerk een hiërarchische structuur heeft, waarbij de onderdelen juist wél met elkaar in verbinding staan. Deze resultaten betekenen een doorbraak in het onderzoek naar het functioneren en de stabiliteit van ecosystemen in de natuur en in de landbouw.

Ecologische netwerken beschrijven de relatie tussen de soorten binnen een ecosysteem. Voorbeelden van die relaties zijn ‘wie eet wie’ en ‘wie bestuift wie’. Een netwerk dat de ‘wie-eet-wie’ relaties aangeeft, wordt ook wel van een trofisch netwerk genoemd. Een netwerk met relaties waarbij van een gemeenschappelijk belang sprake is, zoals bij ‘wie-bestuift-wie’, wordt een mutualistisch netwerk genoemd.

De opbouw van een ecologisch netwerk, de architectuur, beschrijft de plaats en de ordening van de soorten in het netwerk. Die architectuur is gecompartimenteerd als het netwerk is opgebouwd uit onderdelen waarbij de interactie bínnen de onderdelen sterker is dan tússen de onderdelen.
Een netwerk met een hiërarchische, oftewel geneste, structuur is opgebouwd, vanuit een groep generalistische soorten, bijvoorbeeld insecten die veel verschillende soorten planten kunnen eten, met daaromheen meer gespecialiseerde soorten.

Veel ecologisch onderzoek concentreert zich op een netwerk met slechts één soort relatie, zoals een trofisch netwerk. De onderzoekers publiceren nu een studie waarbij ze trofische en mutualistische netwerken met elkaar vergeleken hebben, en onderzochten op welke manier de architectuur van een ecologisch netwerk de stabiliteit van het ecosysteem beïnvloedt. Daarvoor gebruikten ze zowel computermodellen als uitgebreide waarnemingen aan ecologische netwerken in de natuur.

De onderzoekers stelden vast dat trofische en mutualistische netwerken verschillen in hun optimale architectuur. Trofische netwerken zijn het meest stabiel als ze gecompartimenteerd zijn, terwijl een geneste architectuur juist mutualistische netwerken stabiliseert.

De resultaten betekenen een doorbraak voor het onderzoek naar het functioneren en de stabilteit van ecosystemen in de natuur en in de landbouw. Zo wordt het beter mogelijk om via onderzoek verschillende soorten ecologische netwerken met elkaar tot één groot netwerk te combineren en te onderzoeken wat de effecten van de verschillende deelnetwerken zijn op de stabiliteit van totale ecosystemen. Daarmee kan beter inzicht verkregen worden in de wijze waarop omgevingsfactoren inwerken op netwerken en ecosystemen, in de natuur en in de landbouw.