Nijlpaarden luieren overdag in groepen in de rustige stukken van de Mara-rivier. Jonas Schoelynck

Nijlpaarden bemesten Afrikaanse meren, als dat wegvalt kan dat problemen geven

De mest van nijlpaarden speelt een belangrijke rol in het ecosysteem van Afrikaanse meren en rivieren. Omdat er steeds minder nijlpaarden zijn, komt dat ecosysteem in gevaar. "Op termijn kan dat bijvoorbeeld leiden tot voedselschaarste rond het Victoriameer", zo stellen biologen van de Universiteit Antwerpen, die meegewerkt hebben aan een internationale studie.

Nijlpaarden in het wild hebben een unieke levensstijl: ’s nachts grazen ze op de savannes waar ze tientallen kilo’s vers gras eten. Overdag liggen ze daarentegen voornamelijk samen te luieren in het water, ver weg van vijanden en beschermd tegen de brandende Afrikaanse zon. Tijdens het luieren komt hun spijsvertering op gang, met enorme hoeveelheden mest als resultaat.

"Nijlpaarden zijn uniek ten opzichte van andere grote grazers in de savanne", legt bioloog Jonas Schoelynck van UAntwerpen uit. "De voedingsstoffen in de mest van de meeste grazers komen meestal opnieuw in de savanne terecht, waar ze opnieuw worden opgenomen door de planten. Bij nijlpaarden is dat niet geval: ze fungeren als een soort van nutriëntentransportband naar het water in rivieren en meren."

Het effect van nijlpaardenmest op het water in 24 uur. Samen met de mest komt er ook een hoop silicium in het water beschikbaar. Amanda Subalusky

Silicium

In een recente studie tonen Schoelynck en zijn collega’s aan dat deze transportbandfunctie van levensbelang kan zijn voor het leven in het water.

"In het gras zit namelijk silicium. De grassen nemen dit silicium op uit het bodemwater, het bezorgt de grassen de nodige stevigheid, beschermt hen tegen ziektes en in beperkte mate tegen begrazing door kleine dieren", zei Schoelynck in een persmededeling van de UAntwerpen.

De onderzoekers hebben nu aangetoond dat dit silicium in grote mate via de nijlpaarden in (sub)tropische rivieren terechtkomt. Ze onderzochten tijdens hun expeditie de bijna 400 kilometer lange Mara-rivier in het Masaai Mara Nature Reserve in Kenia.

Doctor Patrick Frings van het Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ onderzocht de isotopische samenstelling van het silicium in stalen van planten, water en uitwerpselen van nijlpaarden in het labo. Een dergelijke analyse - isotopen zijn varianten van de atomen van een bepaald chemisch element met een verschillend aantal neutronen in de kern - geeft een soort van chemische vingerafdruk van de onderzochte stof, en stelde de onderzoekers in staat om de weg te reconstrueren die het silicium had afgelegd. 

In het onderzochte gebied in het zuidwesten van Kenia bleken alle nijlpaarden samen in totaal 800 kilogram silicium per dag op te nemen door de planten die ze aten. 400 kilogram daarvan kwam in het water terecht langs de uitwerpselen van de dieren. 

Volgens de onderzoekers is 73 procent van de toename aan silicium in het water van de Mara-rivier, te danken aan de nijlpaarden. Die spelen dus duidelijk een cruciale rol in de biogeochemische siliciumcyclus van bepaalde gebieden.

"Onze resultaten zijn volledig nieuw", zei Frings in een mededeling van de Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren. "Tot nu toe werd er niet aangenomen dat grazende wilde dieren zo'n invloed konden hebben op het transport van silicium van het land naar meren. Het proces is cruciaal voor het hele land-water ecosysteem, maar in het verleden werd het gewoon over het hoofd gezien."

De nijlpaarden spelen duidelijk een cruciale rol in de silicium-cyclus. UAntwerpen

Visvangst bedreigd in een wereld zonder nijlpaarden

"Silicium is van levensbelang voor diatomeeën, eencellige algen in het water die zuurstof produceren en die de basis vormen van de voedselketen in de meeste aquatische systemen", zo zei bioloog Eric Struyf van de UAntwerpen. "Bij een tekort aan silicium kan de diatomeeënpopulatie instorten, met nefaste gevolgen voor het hele voedselweb in meer of rivier."

Zoals gezegd onderzocht het team de Mara-rivier in het Masaai Mara Nature Reserve, en die komt uiteindelijk terecht in het Victoriameer. De nijlpaarden dragen dus in belangrijke mate bij aan de voorraad silicium in het Victoriameer.

Het aantal nijlpaarden in Afrika is de laatste jaren echter drastisch verminderd door jacht en verlies aan habitat, en daarmee ging de transportbandfunctie ook grotendeels verloren.

"Het Victoriameer kan nog wel enkele decennia voort met zijn huidige siliciumvoorraad, maar op langere termijn is er waarschijnlijk een probleem", zei doctor Schoelynck. "Wanneer de diatomeeën onvoldoende silicium hebben, zullen ze vervangen worden door plaagalgen, die allerhande vervelende gevolgen hebben, zoals zuurstoftekort en bijbehorende vissterfte. En laat nu net visvangst een belangrijke bron zijn van voedsel voor de bevolking rond het Victoriameer." 

Stalen nemen in de Mara-rivier is niet zonder gevaar, vandaar de gewapende bewaker. UAntwerpen

Onverwachte gevolgen

Het onderzoek toont hoe belangrijke, ogenschijnlijk niet aan elkaar gekoppelde processen in land-ecosystemen onverwacht grote gevolgen kunnen hebben voor de levensbelangrijke en zeer biodiverse watersystemen in Afrika.

In Afrika zijn de laatste decennia tot 90% van de nijlpaarden uitgeroeid. De Antwerpse wetenschappers hebben nu het bewijs geleverd dat dit de huishouding van voedingsstoffen in de Afrikaanse rivieren en meren kan wijzigen. 

De studie van Schoelynck en zijn Belgische, Amerikaanse, Zweedse en Duitse collega's is gepubliceerd in Science Advances.

Naar schatting 90 procent van de nijlpaarden zijn de laatste decennia uitgeroeid en hun leefgebied (rood en groen) is fel gekrompen. Public Domain

Een video die het verhaal vertelt van het onderzoek (Engels).

Meest gelezen