Mieren op een wandelpad in de Verenigde Staten.
Public domain

De aarde telt minstens 20 biljard mieren en die wegen meer dan alle wilde vogels en zoogdieren samen

Op de aarde leven minstens 20 biljard mieren, 20 miljoen miljard. Dat blijkt uit een nieuwe studie. Het getal ligt 2 tot 20 keer hoger dan vorige schattingen maar is waarschijnlijk nog een onderschatting, zeggen de auteurs. Mieren vervullen overal waar ze voorkomen belangrijke ecologische functies en de auteurs willen met hun studie een basis voorzien waarmee gemeten kan worden welke gevolgen de veranderingen in de leefmilieus van mieren hebben op de populaties.  

Hoeveel sterren zijn er in onze Melkweg, hoeveel zandkorrels zijn er in de Sahara, hoeveel mieren leven er op aarde? Het lijken allemaal vragen waarop onmogelijk een antwoord te geven is, maar dankzij intensieve en uitgebreide analyses van data komt de wetenschap verbazingwekkend dicht bij de antwoorden. 

En een internationaal team onder leiding van biologen van de Julius-Maximilians-Universität Würzburg heeft nu het antwoord gezocht op de vraag over het aantal mieren op aarde en wat ze samen wegen.

Mieren zijn immers een cruciaal deel van de natuur. De eminente bioloog Edward O. Wilson heeft ooit gezegd dat insecten en andere ongewervelden "de kleine dingen die heersen over de wereld" zijn en hij had gelijk, niet het minst wat mieren betreft. 

Naast andere functies brengen mieren lucht in de bodem, verspreiden ze plantenzaden, breken ze organisch materiaal af, creëren ze leefruimte voor andere dieren en vormen ze een belangrijke schakel in de voedselketen.  

Veel mierensoorten spelen een belangrijke rol bij de verspreiding van zaden. Hier dragen twee Meranoplus-werkmieren een zaadje naar hun nest.
Francois Brassard

Mieren tellen

Er zijn meer dan 15.700 bekende soorten en ondersoorten van mieren en er zijn nog veel soorten die we nog niet kennen en die nog niet benoemd zijn door de wetenschap. Zo is er dit jaar een publicatie verschenen met letterlijk duizenden nieuwe mierensoorten die gevonden zijn in de tropische moessongebieden van het Northern Territory in Australië.   

De gesofisticeerde sociale organisatie van mieren heeft het hen mogelijk gemaakt bijna alle ecosystemen en regio's in de wereld te koloniseren, met uitzondering van de poolgebieden. 

Die verbuffende alomtegenwoordigheid van mieren heeft veel natuurwetenschappers ertoe aangezet om na te denken over hun preciese aantal op aarde. Maar dat waren in essentie ruwe schattingen. Systematische, op aanwijzingen gebaseerde schattingen waren er tot nog toe niet, zeggen de auteurs van de nieuwe studie. 

Die studie gaat uit van een analyse van 489 studies van mierenpopulaties die wereldwijd uitgevoerd zijn door specialisten. 

De studies overspannen alle continenten - met uitzondering van Antarctica - en belangrijke leefgebieden, onder meer wouden, woestijnen, graslanden en steden. De onderzoekers gebruikten gestandaardiseerde methodes om mieren te verzamelen en te tellen zoals ingegraven valkuiltjes waarmee de mieren gevangen worden die gedurende een bepaalde periode langskomen en het tellen van de mieren die op de bodem tussen de bladeren leven in een afgebakend stukje grond.

Op basis van die analyse komen de onderzoekers uit op ongeveer 20 biljard mieren, 20 miljoen miljard, 20 duizend miljoen miljoen of 20 met 15 nullen. Dat aantal ligt tussen 2 en 20 keer hoger dan de eerdere schattingen, maar de onderzoekers noemen het zelf 'conservatief', voorzichtigheidshalve aan de lage kant dus. Daarover later meer. 

Die eerdere schattingen gingen uit van een 'top-down' benadering door aan te nemen dat mieren zowat één procent uitmaken van de geschatte wereldwijde insectenpopulatie. De 'bottom-up' schatting van de nieuwe studie is betrouwbaarder omdat ze gegevens over mieren gebruikt die direct verzameld zijn in het veld en minder veronderstellingen maakt, zeggen de onderzoekers. 

Een onderzoeker maakt een valkuiltje klaar, een gestandaardiseerde methode om mieren die over de grond kruipen, te verzamelen en te tellen.
Francois Brassard

Meer biomassa dan alle wilde vogels en zoogdieren samen

12 biljard, dat is een getal waarbij nagenoeg niemand zich iets kan voorstellen buiten dan dat het 'heel veel' is. Om dat bevattelijker te maken, hebben de onderzoekers vervolgens uitgerekend hoeveel al die mieren samen wegen. 

De biomassa van organismen wordt doorgaans gemeten aan de hand van de hoeveelheid koolstof die ze in gedroogde toestand bevatten. De onderzoekers schatten dat 20 biljard mieren van een gemiddelde grootte een biomassa van zo'n 12 megaton koolstof hebben, 12 miljoen ton. 

Dat is meer dan de biomassa van alle wilde vogels en zoogdieren samen en het stemt overeen met zo'n 20 procent van de totale biomassa van alle mensen op aarde. 

Koolstof maakt zowat de helft uit van het droge gewicht van een mier. Als het gewicht van de andere elementen in het lichaam erbij geteld zou worden, zou het totale gewicht van de wereldwijde mierenpopulatie uiteraard nog hoger liggen.    

De biomassa in megaton koolstof van alle op aarde levende artropoden of geleedpotigen bedraagt zo'n 200 megaton, daarvan nemen de mieren 12 megaton voor hun rekening. De wilde zoogdieren komen uit op 7 megaton, alle wilde vogels op 2 megaton. De wereldwijde populatie van mensen is goed voor 60 megaton koolstof.
Runxi Wang

Ongelijk verdeeld over de aarde

De studie is ook de eerste die de verdeling van mierenpopulaties over het aardoppervlak empirisch onderzoekt. Hoewel mieren zoals gezegd in nagenoeg alle leefmilieus voorkomen, zijn de populaties ongelijk verdeeld over de aarde. 

Tussen verschillende habitats zit een verschil van een factor 6 en over het algemeen worden de grootste populaties gevonden in tropische gebieden. Bijna twee derde van alle mieren leven in slechts twee soorten ecosystemen; tropische wouden en tropische savannes. 

Naast de klimaatzone spelen ook de plaatselijke ecosystemen een grote rol: mieren komen bijzonder veel voor in wouden en bossen en verrassend genoeg ook in droogtegebieden. In gebieden die sterk beïnvloed zijn door de mens, zijn mieren veel zeldzamer.

Toekomstige studies zouden zich moeten concentreren op de vraag welke milieu-invloeden een invloed hebben op de verdeling van de mierenpopulaties en in welke mate dat zal veranderen, in het bijzonder als gevolg van de klimaatverandering, zeggen de onderzoekers.   

Een purperen Rhytidoponera-mier draagt haar prooi, een pop van een ander insect, tussen haar kaken naar het nest. Veel mierensoorten zijn roofdieren die de populaties van andere insecten onder controle houden.
Francois Brassard

Onderschatting

Bij de bevindingen van de studie moet wel enig voorbehoud gemaakt worden, zeggen de onderzoekers zelf. 

Zo zijn de plaatsen waar gegevens verzameld werden in de dataset, niet gelijk verdeeld over de geografische regio's. Uit bepaalde grote regio's zijn er erg weinig of zelfs geen gegevens, meer bepaald uit Centraal-Afrika en Centraal-Azië. Om een volledig beeld te krijgen, is het belangrijk dat deze hiaten ingevuld worden, zeggen de onderzoekers. 

Daarnaast werd de overgrote meerderheid van de tellingen uitgevoerd op de grond, wat betekent dat er erg weinig informatie voorhanden is over het aantal mieren in bomen of onder de grond. 

Dat betekent dat het werkelijke aantal mieren waarschijnlijk aanzienlijk hoger ligt dan de schatting van 20 biljard, zo waarschuwt de studie. 

Wevermieren leven in bomen, waar ze hun nesten maken door bladeren aan elkaar te kleven met het spinsel van hun larven. Als mieren vooral op de grond geteld worden, zoals nu meestal gebeurt, zullen de wevermieren minder vaak aangetroffen en geteld worden.
Basile Morin/Wikimedia Commons/CC BY-SA 4.0

We hebben mieren nodig

Mieren leveren vitale 'ecosysteemdiensten' aan de mens. Een voorbeeld uit de studie illustreert dit: per hectare verplaatsen mieren tot wel 13 ton bodemmassa per jaar. "Ze hebben dus een grote invloed op het onderhouden van de voedingscyclus en spelen een beslissende rol in de verdeling van plantenzaden", zei bioloog aan de Julius-Maximilians-Universität Würzburg en mede-hoofdauteur van de studie Patrick Schultheiss.  

Uit een recente studie bleek daarenboven dat mieren effectiever kunnen zijn dan pesticiden in het bestrijden van plaaginsecten, zodat boeren meer voedsel kunnen produceren. Veel mieren zijn immers roofdieren die de populaties van andere insecten onder controle houden. 

Mieren hebben ook nauwe interacties ontwikkeld met andere organismen - en sommige soorten zouden niet kunnen overleven zonder mieren. Zo worden de rupsen van verschillende vlinders - blauwtjes - van de familie Lycaenidae door knoopmieren mee naar hun nest genomen, waar ze de mieren een zoete vloeistof geven. De rupsen blijven de hele herfst, winter en lente in het nest en verpoppen tegen de zomer, waarna ze als volwassen vlinder in de maand juni het nest verlaten.

Sommige vogels rekenen op mieren om hun prooien uit hun schuilplaats te jagen en duizenden plantensoorten geven mieren ofwel voedsel of een nestplaats in ruil voor bescherming tegen planteneters of voor de verspreiding van hun zaden. 

De populaties van insecten nemen wereldwijd op alarmerende wijze af door de vernieling of fragmentering van hun leefgebieden, het gebruik van chemische middelen, invasieve soorten en de opwarming van de aarde. Gegevens over de biodiversiteit van insecten zijn er echter schrikwekkend weinig en de onderzoekers hopen dat hun studie een 'baseline' kan bieden voor verder onderzoek om dat gebrek aan gegevens op te vullen. 

Het is in het belang van de mensheid om de mierenpopulaties op te volgen, stellen de onderzoekers. Mieren tellen is niet moeilijk en burgerwetenschappers overal ter wereld zouden kunnen helpen vast te stellen hoe deze belangrijke dieren het stellen in deze tijd van grote veranderingen in het milieu. 

De studie van de onderzoekers van de Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg, de Universiteit van Hongkong, de University of Western Australia en de Charles Darwin University in Australië is gepubliceerd in Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Dit artikel is gebaseerd op een persbericht van de JMU, een telex van het persbureau Agence France Presse en een tekst van de auteurs in The Conversation

Verschillende soorten acacia's bieden mieren nestruimte aan in de vorm van holle stekels. De mieren die in de stekels leven, verdedigen de acacia's tegen planteneters.
Pharaoh han/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0

Meest gelezen