We wandelen van de soorten- en struweelrijke kalkrijke duinen van het Renodunale district ten zuiden van Bergen aan Zee naar het noorden, richting Schoorl. Wat is dat een betrekkelijk abrupte overgang naar een veel kaler, soortenarmer maar ook veel opener landschap, we zijn nu in het Waddendistrict. Weg zijn de bloemrijke duinvalleien, weg de rijke struwelen en weg het kalkrijke zand. We zijn terecht gekomen in het land waar maar enkele plantensoorten de dienst lijken uit te maken en waar de duinen plaatselijk nog stuiven. Hier maakt de zure bodem, die van grote invloed is op de plantengroei, de dienst uit.

Een van de opvallende plantensoorten hier is de donkergroene kraaihei – Empetrum nigrum. Naast de overbekende paarsbloeiende struikhei – Calluna vulgaris en de bescheiden vochtliefhebber dophei – Erica tetralix. Het is echter vooral kraaihei die hier de dienst uitmaakt, ’s-zomers en ’s-winters en vanaf hier tot aan het noordelijke Spitsbergen. In alle kustgebieden van Nederland, Duitsland, Denemarken en Noorwegen is kraaihei de echte overheerser, een ware strateeg zoals we later zullen zien. De noordelijke verspreiding is kenmerkend voor het boreale verspreidingstype. Struikhei treffen we veel oostelijker en zuidelijker aan, het is een echte warmteliefhebber, een continentale soort en dophei is meer beperkt tot het koelere en vochtiger kustgebied, een voorbeeld van een soort met een Atlantische verspreiding. Van kraaihei, die als boreale soort aan koelere gebieden de voorkeur geeft, weten we dat deze ook voorkomt in het hooggebergte van West- en Midden-Europa. In ons land bereikt de soort zijn meest zuidelijke, aaneengesloten verspreiding op zeeniveau bij Bergen aan Zee.

Welke gevolgen heeft de klimaatverandering, vooral de stijgende temperatuur, op het voorkomen van kraaihei in ons land en met name dan aan de zuidgrens van de aaneengesloten natuurlijke verspreiding? En is er dan aan de noordgrens van het natuurlijke verspreidingsgebied, op het Arctische Spitsbergen, misschien sprake van een toename van deze soort? En waarom is kraaihei in onze kustduinen zo’n dominante soort in de vegetatie? Op deze vragen proberen we hierna een antwoord te geven.

Het Buizerdvlak ten noorden van Bergen aan Zee wordt gedomineerd door kraaihei.

Meerdere onderzoekers braken zich al het hoofd over deze vragen, met name dan die over de gevolgen van de temperatuurstijging. Op grond van eenvoudige extrapolatie wordt het lokale uitsterven van kraaihei voorspeld, echter niet gebaseerd op de resultaten van experimenteel onderzoek. Eerlijkheidshalve moeten ook wij toegeven dat we aanvankelijk dachten dat de achteruitgang in zuidelijker gelegen kilometerhokken (Zuid-Holland, Utrecht, Gelderland en Noord-Brabant) toe te schrijven zou zijn aan enkel en alleen de temperatuurstijging. De waarheid bleek ingewikkelder te zijn.

We veronderstelden dat de temperatuur van directe invloed zou zijn op de jaarlijkse groei, bloei en de daarop volgende vorming van de kenmerkende zwarte bessen. We verwachten aan de zuidgrens verminderde groei, bloei en minder bessen. Dat toetsten we door wekelijkse metingen van de scheutlengte en door het bepalen van de diameter en het gewicht van bessen zodra deze rijp waren. De gehele proefopzet en de uitwerking van de gegevens werden van tevoren zodanig ingericht dat deze voldeed aan de eisen van goed onderzoek en van verantwoorde toepassing van statische analyse (Buizer e.a. 2012; Buizer 2013).

Nabij Bergen aan Zee werden in de gesloten heidevegetatie van het Buizerdvlak, waarin alle drie genoemde soorten voorkomen, een drietal uitgerasterde (om begrazing door Schotse Hooglanders uit te sluiten) proefvelden gekozen. Hierbinnen werd de temperatuur gemanipuleerd in wereldwijd beproefde en toegepaste open top kamers (OTC’s; zie foto).

Open Top Chambers (OTC’s) over een gemengde vegetatie van paarsbloeiende struikhei en kraaihei.

In de OTC’s werd ieder uur, gedurende de duur van het experiment (zes jaar!), de temperatuur digitaal geregistreerd. Uit de analyse van deze gegevens bleek dat de gemiddelde temperatuurstijging ten opzichte van de controleplots, overeenkomt met de voorspelde stijging aan het einde van deze eeuw: zo’n 1 1/2 tot 2 º C. Deze temperatuurstijging volgde de seizoenen op de voet zodat van een toekomst getrouwe en verantwoorde manipulatie sprake was.

Als eerste resultaat liet de scheutlengte echter het totaal tegenovergestelde zien van wat we verwachtten: er trad een versterkte groei in plaats van een verminderde groei op. Dat was eveneens het geval met de vorming van bessen: van een kleiner aantal was geen sprake, terwijl gewicht en diameter toenamen. Dat beeld herhaalde zich van jaar tot jaar; er leek gedurende het experiment geen sprake van enige verminderde kwaliteit van de bessen. Hiermee werd ook deze veronderstelling ontkracht. Hoewel ons experiment ook gemanipuleerde neerslag en mate van bewolking omvatte, bood alleen al het resultaat van de temperatuurmanipulatie voldoende houvast om te beweren dat kraaihei vooralsnog niet zal lijden onder globale opwarming. Vooralsnog was onze veronderstelling dat de zuidelijke verdwijning in ons land vooral door temperatuurstijging werd veroorzaakt dus onjuist. De voorspellingen voor het verdwijnen op buitenlandse groeiplaatsen lijken eveneens voorbarig; ze berusten in ieder geval niet op resultaten van experimenten.

Het mogelijk toekomstige verdwijnen van kraaiheide uit onze flora zal eerder te maken kunnen hebben met natuurlijke afsterving, hoewel kraaiheiplanten een zeer lange levensduur kunnen hebben. Verminderde kansen van kieming en vestiging kunnen eveneens een rol spelen evenals concurrentie door onder andere rimpelroos (Rosa rugosa) en Amerikaanse vogelkers (Prunus serotina) Siebel & Rijks 2017; Groenendijk & Van der Spek 2017). Om dit verwarrende beeld te completeren: sinds een aantal jaren vestigen zich ieder jaar nieuwe kraaiheiplanten in de duinen ten zuiden van Bergen aan Zee, dus in de richting van het kalkrijke duindistrict. De toegenomen ontkalking van de bovenlaag van de bodem zal hiermee mogelijk verband houden.

Op Spitsbergen, onder gelijke experimentele omstandigheden, vertoonde kraaihei in OTC’s ook toegenomen scheutlengte en toegenomen besdiameter en -gewicht, ditmaal in lijn met onze veronderstelling. Van groot belang hierbij was dat bessen binnen één seizoen rijpten. De natuurlijke verspreiding binnen de Spitsbergenarchipel is met de globale temperatuurstijging sterk toegenomen: van enkele bekende groeiplaatsen (Rønning 1996) tot meer dan zeventig (Alsos 2017).

De strateeg in het duin: hoezo?

Dan resteert de vraag waarom kraaihei zo massaal, zo aaneengesloten in dikke plakkaten voorkomt. Is het terecht om kraaihei een ‘strateeg in het duin’ te noemen?

Kraaihei is opvallend wintergroen. De talloze blaadjes van de eenjarige scheuten behouden hun bladgroen gedurende het gehele jaar; soms zitten ook de tweejarige blaadjes fris en groen aan de stengel. Dit betekent dat bij de eerste de beste gunstige omstandigheid de fotosynthese bij kraaihei op gang kan komen en de plant kan groeien. Daarnaast is de plant een krachtige vegetatieve groeier, die goed bestand is tegen overstuiving, droogte en vocht, tegen aaneengesloten perioden met vorst en sneeuwbedekking. De sterke scheutgroei en vertakkingen zorgen mede voor de dichte plakkaten die de plant vormt; de stengels liggen ten dele op de grond en vormen makkelijk wortels en koloniseren op deze manier makkelijk en relatief snel grote oppervlakten. Opvallend zijn de dikke oudere stengeldelen: kraaihei kan meer dan tachtig jaar oud worden. Daarmee overleeft de soort makkelijk struikhei en dophei (en neemt hun plaats dan in!).

Kraaihei is tweehuizig, dus met afzonderlijke mannelijke en vrouwelijke planten. De onopvallende knoppen die aan de jongste scheuten aan het einde zijn gelegen, worden al aan het einde van het eerste seizoen aangelegd, ná de lengtegroei en vóór de winter. Van hieruit start de nieuwe scheutgroei in het volgende vroege voorjaar en zodra de omstandigheden gunstig zijn volgt de bloei. Het proces wordt direct door de temperatuur gestuurd en dat betekent dat de bloei zeer vroeg, soms al in februari kan plaatsvinden. De meeste Flora’s vermelden nog april-mei als bloeitijd, de werkelijkheid heeft dat vervroegd tot einde februari-maart-april. Door de vroege bloei kan kraaihei snel met (meestal massale) besvorming beginnen waarna verpreiding door vogels en zoogdieren kan plaatsvinden. Dat is noodzakelijk omdat het zaad slechts binnen het jaar kan kiemen.

Kraaihei verweert zich tegen vraat door middel van chemische stoffen. Deze worden geproduceerd in verborgen, aan de onderzijde van het blad liggende klieren. De enkele insectensoorten die de chemische afweer kunnen weerstaan richten nauwelijks schade aan. Herbivorie door grote grazers komt niet voor, dus de Schotse Hooglanders doen geen schade, behoudens enige mechanische schade door vertrapping.

Dezelfde chemische stoffen verhinderen dat er zaden van andere soorten kiemen in de dichte kraaiheivegetatie. In de strooisellaag, die hoofdzakelijk uit dood blad bestaat, blijft de chemische stof lang effectief. Door zaadkieming te verhinderen wordt directe concurrenten doeltreffend het leven onmogelijk gemaakt, waarmee echter niet gezegd is dat iedere vorm van concurrentie onmogelijk zou zijn.

Het is dit pakket van aanpassingen dat kraaihei tot een ‘strateeg in de duinen’ maakt. De combinatie van eigenschappen geeft kraaihei een voorsprong op veel andere plantensoorten. Vooralsnog lijkt er van een directe invloed van opwarming door global change geen sprake te zijn, maar andere gewijzigde omstandigheden kunnen natuurlijk een rol spelen en zo de soort negatief beïnvloeden.

Literatuur

Alsos, I.G. e.a. – http://svalbardflora.no

Buizer, B. e.a. 2012 – Range shifts and global warming: ecological responses of Empetrum nigrum L. to experimental warming at its northern (high Arctic) and southern (Atlantic) geographical range margin. Environmental Research Letters 7, 1-9.

Buizer, Bert – Climate change affecting dwarf shrubs from temperate and Arctic ecosystems: an experimental approach. Thesis Faculty Earth and Life Sciences, Free University Amsterdam.

Groenendijk, D. & V.van der Spek 2017 – Exotenbeheer van (besdragende) struiken in de duinen. De Levende Natuur 118 (4): 126-129.

Siebel, H. & M.Rijks 2017 – Hoe om te gaan met invasieve exoten in het natuurbeheer? De Levende Natuur 118 (4): 122-125.