De man die alle bomen in het Amazonewoud telt

Meer dan 5,5 miljoen vierkante kilometer. 16.000 boomsoorten. 390 miljard bomen. Dat zijn de duizelingwekkende cijfers van het Amazonewoud. Tropisch ecoloog Hans ter Steege laat zich er niet door afschrikken. Hij heeft zichzelf de schijnbaar onmogelijke taak opgelegd om alle bomen van de Amazone in kaart te brengen. New Scientist-redacteur Ans Hekkenberg reisde met hem af naar de jungle van Ecuador.

We staan oog in oog met een jaguar. Gelukkig bevinden we ons niet in het Amazonewoud, maar op de eerste verdieping van het Naturalis Biodiversity Center, waar ­tropisch ecoloog Hans ter Steege werkt wanneer hij in Nederland is. Het opgezette dier torent boven ons uit vanaf een podium en staart ons met een ijzige blik aan. ‘Die kunnen we tegenkomen in de Amazone’, zegt Ter Steege, tevens buitengewoon hoogleraar aan de Vrije Universiteit Amsterdam, met een licht ophalen van de schouders.

Het is hem meermaals overkomen. Eén keer, vertelt hij, is hij kilometers lang achtervolgd door een jaguar. ‘De zandweg die ik met de auto wilde nemen, was onbegaanbaar omdat het hard had geregend en er een dikke boom over de weg lag. Een paar kilometer verderop zaten studenten. Ik had hun eten bij me. Ik nam de mand met voedselwaren maar op mijn hoofd en begon te lopen. Na mijn bezoek aan de ­studenten keerde ik terug naar de weg. Daar zag ik de voetafdruk van een jaguar, precies bovenop de afdruk die mijn voet had gemaakt. Bij de volgende stap was dat weer zo. En de stap daarna ook. Vijf kilometer lang had dat beest achter me aan gelopen. En ik had het geen seconde door.’

LEES OOK

De ongefilterde waarheid: de wetenschap achter het effect van cafeïne

Volgens onderzoek naar cafeïne zijn koffie en decaf goed voor de gezondheid, maar kunnen energiedrankjes juist gevaarlijk zijn.

Het is een paar weken voor ons vertrek naar Ecuador, een van de plekken in Zuid-Amerika waar Ter Steeges onderzoek plaatsvindt. Hij werpt nog een laatste blik op de opgezette jaguar en glimlacht. ‘Ja, als we geluk hebben, zien we er een.’

Kwestie van boekhouden

Als we een aantal weken later met onze laarzen in het donkere regenwoud staan, wordt al snel duidelijk waarom het voor dit werk handig is om niet al te bang te zijn aangelegd. We verblijven bij een onderzoeksstation in het Yasuni-reservaat. Overdag overheerst het gekwetter van vogels, ’s nachts komt een ander deel van de jungle tot leven. Terwijl we ons een weg banen door de begroeiing, valt het licht van onze hoofdlampen op een schorpioen die zich op ooghoogte schuilhoudt tussen de bladeren. Een zwart-witte slang ligt gedrapeerd tussen de takken. De studenten die met Ter Steege meereizen, ontdekken op een steenworp afstand van mijn hut een hol van een tarantula, waar plots een golf van babytarantula’s uit wegschiet.

Ter Steege maakt zich niet zo druk om al die beesten. Hij is er voor de bomen. Hij wil ophelderen welke boomsoorten veel voorkomen in het Amazonegebied en welke juist zeldzaam zijn. Daar is haast bij, want het woud kent veel soorten die het risico lopen uit te sterven voordat ze ooit zijn opgetekend. Met elke hectare die gekapt wordt, gaat een stukje geschiedenis verloren.

Daarentegen wordt met elke hectare die Ter Steege afzet voor zijn onderzoek, informatie gered. Ter Steege demonstreert zijn ­studenten hoe hij te werk gaat. Je kiest een stuk bos en maakt met behulp van een meetlint een rechte lijn van 100 meter lang. Aan het einde van die lijn neem je een kompas, draai je 90 graden en herhaal je de truc. Na vier keer een lijn trekken, is de plot gesloten en weet je welk gebied je onderzoekt. Dan is het een kwestie van boekhouden. Hoeveel bomen zijn er? Hoe dik zijn ze? Hoe hoog? En welke soorten staan er?

Twee uur later is het aantal bomen dat de groep heeft ­opgetekend op één hand te tellen

Begrijp de wereld beter met New Scientist

Maak nu voordelig kennis met New Scientist en lees 5 nummers waar en wanneer u maar wilt. Nu voor slechts 29,95 ipv 43,75.

Extreme heggenschaar

Het klinkt zo simpel, maar in de praktijk is het zwoegen. Ter Steeges studenten trekken op een drukkend warme middag een plot van 20 bij 20 meter – een vijfentwintigste van het oppervlak van een echte onderzoeksplot. Zweetdruppels parelen op voorhoofden. Laarzen zakken weg in de modder. Insecten zoemen ons om de oren. Twee uur later is het aantal bomen dat de groep heeft opgetekend op één hand te tellen. Op een hectare Amazonebos staan gemiddeld bijna zeshonderd bomen, vertelt Ter Steege.

‘Elke bioloog weet dat je in het veld talloze problemen tegenkomt die een ogenschijnlijk simpele klus vreselijk complex maken’, zegt Ter Steege. ‘Alleen al het gebied bereiken dat je wil onderzoeken, kan een grote opgave zijn. Naar sommige plots zijn we dagenlang onderweg. We reizen honderden kilometers over de rivier en slapen in hangmatten. Zo kom je op plekken waar nog nooit iemand is geweest.’

Veruit het meest uitdagende werk is bepalen tot welke soort een boom behoort

Ben je er eenmaal, vervolgt de tropisch ecoloog, dan blijkt niets zo gemakkelijk als het lijkt. ‘Soms gooit het weer roet in het eten. Soms kom je een stuk bos tegen dat dood is – wat de meting vertroebelt. Soms hebben bomen zulke gekke vormen dat je nauwelijks kunt bepalen hoe dik ze zijn.’ Hij wijst me op een boom met gigantische plankwortels: muren van hout die metershoog boven ons uit torenen. ‘Trek daar maar eens een meetlint omheen.’

En heel basaal: in de Amazone is het onmogelijk om 100 meter rechtdoor te lopen. ‘Om een rechte lijn te trekken voor een plot, moeten we altijd vrij baan maken door vegetatie te kappen’, zegt Ter Steege. Geen wonder. Het oppervlak van de Amazone is 130 keer dat van Nederland, maar er staan wel 2500 keer zoveel bomen. Je kunt dus nergens ­rekenen op een begaanbaar stukje bos.

Veruit het meest uitdagende werk is het bepalen tot welke soort een boom behoort. Van elke boom die dikker is dan 10 centimeter maken de onderzoekers aantekeningen. Wat is de kleur? Wat is de structuur van de bast? Ruikt de boom ergens naar? Bevat ie latex? Van twijfelsoorten wordt een monster meegenomen: een aantal bladeren en eventueel wat vruchten of bloemen. Wanneer de boomkruin tientallen meters boven je hoofd begint, is dat laatste een flinke opgave. Een student van Ter Steege gaat met een soort extreem lange heggenschaar in de weer. Andere opties: de boom in klimmen, of blaadjes losschieten met behulp van een katapult.

Om een hectare bos in kaart te brengen, werkt Ter Steege met een team van vijf tot tien mensen. Zelfs met zo’n team duurt het minstens een dag om de benodigde informatie te verzamelen. Op onverkend terrein kan een enkel plot van een hectare zelfs meerdere dagen in beslag nemen.

Tien keer zoveel

En dan? Dan heb je informatie over een gebied van 100 bij 100 meter. Het lijkt onbegonnen werk om zo 5,5 miljoen ­vierkante kilometer Amazonewoud te bestuderen. Toch vond Ter Steege een manier om het gehele bos in kaart te brengen. Hij werkt daarvoor samen met meer dan tweehonderd onderzoekers die hun meetresultaten delen in een netwerk: het Amazon Tree Diversity Network. Deze groep heeft in de afgelopen twintig jaar meer dan tweeduizend plots uitgezet en telde meer dan een miljoen bomen.

Met zijn collega’s extrapoleerde Ter Steege de meetgegevens. Zo wisten ze, met ­slimme statistische methodes, betere schattingen te doen dan ooit tevoren.

‘Er blijken tien keer zoveel bomen op ­aarde te staan dan we ­dachten’

In 2013 leverde dat voor het eerst een geïnformeerde schatting op van het aantal bomen in het Amazonegebied. ‘390 miljard’, zegt Ter Steege. ‘Tot die tijd ­hadden we geen flauw idee. We dachten dat er wereldwijd 425 miljard bomen waren. Nu weten we dat er alleen in de Amazone al bijna zoveel bomen staan.’

De vondst motiveerde andere biologen om een nieuwe schatting te maken van het aantal bomen op aarde, waarbij een vergelijkbare rekenmethode werd gehanteerd als die van Ter Steege. Het resultaat: ‘4000 miljard bomen. Onze telling heeft er dus toe geleid dat we nu weten dat er tien keer zoveel bomen op aarde staan dan we voorheen dachten.’

Hyperzeldzaam

Niet alleen het aantal bomen kwam door Ter Steeges werk aan het licht. ‘We wisten ook niet welke soorten het waren – of überhaupt wat de meest voorkomende soort van de Amazone is. Dit soort informatie hebben we nodig om te begrijpen hoe het ecosysteem in elkaar zit. Nu het gebied door menselijk toedoen verandert, is dat belangrijker dan ooit’, stelt Ter
Steege. Alleen door het woud te kennen, kun je eraan werken het te behouden.

In juli 2019 publiceerde Ter Steege samen met Braziliaanse collega’s een ­rapport dat concludeert dat ontbossing nu nog de grootste risicofactor is voor de Amazone, maar dat klimaatverandering deze twijfelachtige eer binnen een aantal decennia zal overnemen. Samen kunnen ontbossing en klimaatverandering leiden tot een verlies van 58 procent van de boomsoorten in 2050. Van de 16.000 boomsoorten die het gebied rijk is, hoort de helft op de Rode Lijst van de International Union for Conservation of Nature, stelde Ter Steege vast.

Ter Steeges werk leverde ook verrassende informatie op over de verdeling van de soorten. Zo bestaat de helft van de bomen in het Amazonewoud uit ‘slechts’ 227 soorten. Daarentegen zijn er ook veel soorten, 850 stuks, waarvan volgens de statistiek in het gehele Amazonegebied slechts één enkel individu staat. ‘Het gebied kent dus zowel hyperdominantie – waarbij een paar soorten de dienst uitmaken – als hyperzeldzaamheid.’

Veel van de enkelingen behoren tot ­uitstervende soorten, zegt Ter Steege. Maar zorgen over deze eenzame bomen ­houden hem ’s nachts niet wakker. ‘Het kan zijn dat er vandaag een soort uitsterft die we nog nooit hebben gezien, maar dat weten we simpelweg niet. En het is onoverkomelijk. Een enkel individu ga je natuurlijk nooit vinden.’

Drones of laarzen

Op een late namiddag klinkt gezoem rondom het onderzoeksstation. Ik heb er al veel rare vogels gehoord: exemplaren die klinken als een autoalarm, als iemand die de hik heeft en als het fluitje van een stoomtrein. Maar dit gezoem is nieuw. Ik ga op zoek naar de bron van het geluid en zie hoe een Ecuadoraanse collega van Ter Steege een drone de lucht in stuurt. De drone stijgt 20 meter boven de boom­toppen uit en verdwijnt dan uit het zicht. De dronebeelden die worden vastgelegd, bieden de onderzoekers een nieuwe manier om het bos in kaart te brengen.

De drone zet me aan het denken over de monsters die Ter Steege oogst door bomen te lijf te gaan met meterslange heggenscharen en katapulten. Later, wanneer we bezweet door een stuk ­moerasgebied ploeteren, vraag ik me af of het niet gemakkelijker kan. Kun je niet gewoon een heggenschaar aan een drone knopen en over de boomtoppen scheren? Helaas blijkt mijn idee te kort door de bocht. De bovenste laag van boomkruinen wordt gevormd door slechts 10 procent van de soorten, weet Ter Steege me te vertellen.

Andere technieken, zoals LIDAR, dringen juist door tot op de bodem van de jungle. Hierbij schiet een satelliet laserpulsen naar beneden. Het teruggekaatste signaal wordt gebruikt om een 3D-plaatje van het bos maken. ‘Maar afgezien van het herkennen van een aantal heel opvallende soorten kun je daar weinig mee’, zegt Ter Steege. ‘Er zijn onderzoekers die zeggen dat je zo veel soorten kunt identificeren. Maar als je veertig vergelijkbare bomen in een hectare bos hebt staan, veertig soorten van het geslacht Inga ­bijvoorbeeld, kun je die volgens mij nooit uit elkaar houden. Je moet er dan toch naartoe.’ Laarzen blijven wat Ter Steege betreft onmisbaar.

‘Dat is toch megafraai. Wat een baan, hè?’

Streepjescode

Wat technologische ontwikkelingen betreft, zet Ter Steege zijn geld liever in op soortherkenning aan de hand van genetisch materiaal: het DNA. ‘DNA vormt de streepjescode van een plant. Wij proberen in die streepjescode een herkenbaar stukje te vinden, waarmee je soorten kunt onderscheiden.’

De afgelopen jaren zijn verschillende stukjes barcode uitgeprobeerd. In eerste instantie kozen onderzoekers voor stukjes DNA uit de bladgroenkorrels van een plant. Die bleken echter niet geschikt om soorten aan te herkennen. Onderzoekers konden aan de hand van deze barcode wel het geslacht van een boom bepalen – de ‘groep’ waartoe een soort behoort – maar de soort zelf was een brug te ver. Het bladgroen­korrel-DNA van verschillende soorten leek simpelweg te veel op elkaar. ‘De bladgroenkorrels hebben ons dus niet echt verder bracht. Het geslacht bepalen, dat lukt in het veld juist ook wel’, zegt Ter Steege.

Ter Steeges onderzoek richt zich nu op andere DNA-herkenopties. De nieuwste trend waar hij mee speelt, is skimming van het genoom. Daarbij kijk je niet naar een enkel stukje DNA, maar lees je het hele genoom van een organisme uit, oftewel alle letters van het DNA. Als je twee ­monsters hebt met veel overeenkomsten – veel dezelfde lettercombinaties – betreft het waarschijnlijk dezelfde soort. Zelfs als je maar een deel van de DNA hebt, zou de techniek succesvol moeten zijn. Ter ­Steege probeerde het uit, maar stuitte op een aantal nog onopgeloste problemen. ‘Planten zijn bijvoorbeeld vervuild met schimmels en dat DNA neem je ook mee in je vergelijkingen.’

Al met al, stelt Ter Steege, ‘hebben we nog niet het goede, herkenbare stukje barcode gevonden’. Hij blijft eraan ­werken, ervan overtuigd dat het juiste type barcode wel degelijk bestaat. Zijn doel is om daarmee uiteindelijk 10.000 van de 16.000 soorten in de Amazone – alle bomen die nu bekend zijn bij onderzoekers – in een DNA-bank te zetten. De huidige databank bevat er slechts tientallen. Ter Steege heeft dus nog een flinke klus voor de boeg.

Hij lijkt er niet rouwig om. In zijn jeugd keek hij naar Daktari op tv, een serie over een dierenarts in Afrika. ‘Zo’n leven leek me gaaf. In een Landrover rijden door afgelegen gebieden.’ De landrover werd een kano en Afrika werd Zuid-Amerika, maar afgezien daarvan heeft Ter Steege zijn jongensdroom waargemaakt. Op onze laatste dag in het regenwoud gaan we zwemmen in de rivier. Terwijl zijn ­studenten zich bezighouden met de vraag of er kaaimannen in het water zitten, heeft Ter Steege zijn blik onafgebroken op de boomtoppen gericht. ‘Dat is toch megafraai. Wat een baan, hè?’

Dit artikel kwam tot stand in samenwerking met Naturalis Biodiversity Center.

Begrijp de wereld beter met New Scientist

Maak nu voordelig kennis met New Scientist en lees 5 nummers waar en wanneer u maar wilt. Nu voor slechts 29,95 ipv 43,75.