De maakbare stad: de stadsecologie is volwassen geworden
Jelle Reumer


Waar de stadsecologie aanvankelijk vooral beschrijvend van aard was, is het vakgebied nu volwassen geworden; van interessegebied naar zelfstandige subdiscipline van de biologie. Jelle Reumer bespreekt drie onlangs verschenen boeken over evolutionaire en toegepaste stadsecologie die laten zien hoe deze wetenschappelijke volwassenheid eruitziet en wat voor opmerkelijk contra-intuïtieve inzichten zij oplevert.


* Abonnees lezen meer. Neem ook een abonnement! *


Essay uit dNBg 2018#5

Menno Schilthuizen, Darwin in de stad: evolutie in de urban jungle (Atlas Contact 2018), 352 blz.
Anna Yudina De groene stad. Hedendaagse stedelijke natuur & de nieuwe beplante ruimte (Terra 2018), 256 blz.

Van alle grote gewervelde dieren is de mens – met intussen bijna zevenenhalf miljard exemplaren – verreweg de meest voorkomende, gevolgd door (als we Yuval Noah Harari, de auteur van Sapiens en Homo Deus, mogen geloven) gedomesticeerde runderen, varkens en schapen. Van de kleinere gewervelden staat de eveneens gedomesticeerde kip met stip op één. De totale biomassa van al deze mensen en landbouwhuisdieren doet de wilde, natuurlijke biomassa qua omvang teniet.

De impact van al die dieren op de leefomgeving valt nauwelijks te onderschatten. Terwijl Systeem Aarde ruim drieënhalf miljard jaar heeft gebruikt om met vallen en opstaan de huidige biodiversiteit (dat wil zeggen, die van tienduizend jaar geleden) te doen ontstaan, begon één diersoort na het passeren van de laatste ijstijd aan een onstuitbare en desastreuze opmars die veel van dat alles teniet heeft gedaan. Als een sneeuwschuiver veegde die de natuur terzijde ten faveure van bovengenoemde gedomesticeerde soorten, en plaatste zichzelf daarbij op de eerste plaats. Inmiddels is een aanzienlijk deel van het aardoppervlak ontdaan van de natuurlijke flora en fauna en bedekt geraakt met akkers, weiden, veefokkerijen, industriegebieden, natte en droge infrastructuur en steden. Sinds enkele duizenden jaren zijn de aantallen mensen dusdanig dat er klontering is opgetreden. Zoals moleculen in een oplossing vlokken kunnen vormen, zo groepeerde zich de mensheid bijeen in steeds groter wordende steden. In ons deel van Europa woont al sinds halverwege de negentiende eeuw meer dan de helft van de mensheid niet meer op het platteland maar in steden; inmiddels geldt dat voor de hele mensheid. En het relatieve aandeel stedelingen zal deze eeuw nog fors toenemen.

Lang bekommerde niemand zich om de invloed die dit alles had op de natuur in de urbane (en uiteraard ook in de agriculturele) omgeving, afgezien van de constatering dat soorten in aantal en verspreiding achteruitgingen, wat natuurlijk de meest in het oog springende verandering is. Maar gelukkig is dat veranderd met de opkomst van de stadsecologie (of urbane ecologie), eerst als interessegebied en vervolgens als zelfstandige subdiscipline van de biologie. Logischerwijs was de stadsecologie aanvankelijk vooral descriptief. Een eenvoudige nieuwsgierigheid naar wat er zoal in steden groeide, (over)leefde en zich voortplantte leverde honderden artikelen en tientallen bundels en monografieën op over de stadse flora en fauna. Dat het vakgebied nu volwassen is geworden komt tot uiting in publicaties over de grotere theoretische kaders waarbinnen een en ander zich afspeelt, en publicaties over hoe de opgedane kennis voor mens en natuur kan worden ingezet. Evolutionaire stadsecologie en toegepaste stadsecologie dus. Drie onlangs verschenen boeken laten zien hoe deze wetenschappelijke volwassenheid eruitziet.

Jacques Vink, Piet Vollaard en Niels de Zwarte Stadsnatuur maken/Making Urban nature (nai010 2017), 256 blz.

Succes in de stad
Menno Schilthuizen plaatst in zijn Darwin in de stad (2018, eerder als Darwin Comes to Town in het Engels verschenen) de stadsnatuur in een evolutionair kader. Evolutie is meestal een zich zeer langzaam voltrekkend proces, zo langzaam dat sommigen zich afvragen of er nog wel sprake van is. Maar soms voltrekken evolutionaire processen zich razendsnel; denk aan de evolutie van diverse stammen van het griepvirus, of het ontstaan van resistentie tegen biociden bij bacteriën. Het zijn voorbeelden van razendsnelle aanpassing aan snel wijzigende omgevingen. Schilthuizen vraagt zich af of soorten die zich hebben gevestigd in de stad – op geologische tijdschaal een splinternieuw milieu – zich daaraan aanpassen en zo ja, of dat ook zichtbaar of meetbaar is. Om te gelden als evolutionair, moet een verandering in het DNA zijn vastgelegd en daarmee overerfbaar zijn geworden, zodat de betreffende aanpassing ook in volgende generaties aanwezig is. Wie mocht denken dat dit zelden voorkomt, vergist zich. Schilthuizen beschrijft ettelijke voorbeelden van dieren en planten die zich aanpassen aan het stadse bestaan, zowel kwalitatief als kwantitatief.

Ik herinner me een gesprek met een bioloog van het Wageningse onderzoeksinstituut Alterra, ergens halverwege de jaren ’90, waarbij ik opmerkte dat de soortenrijkdom in steden weleens groter zou kunnen zijn dan daarbuiten. De man keek me aan alsof ik gek was. We zijn intussen ruim twintig jaar verder en het belang van steden voor de biodiversiteit is nu algemeen erkend, ook onder Wageningse biologen. Zo neemt het aantal soorten in steden toe. Aan het eind van de negentiende eeuw telde de Tsjechische stad Plzeň 478 plantensoorten, een aantal dat toenam tot 595 in de jaren ’60 van de twintigste eeuw, en 773 nu. Buiten de stad voltrekt zich het omgekeerde scenario, daar daalde de botanische biodiversiteit in diezelfde periode van 1112 naar 768 soorten, en naar 745 nu. De biodiversiteit in de stad is dus groter dan daarbuiten – en dat contra-intuïtieve feit geldt beslist niet alleen voor de planten in en om Plzeň. Mede door deze toenemende diversiteit ontstaat er een ander ecologisch speelveld: andere soorten kunnen relaties met elkaar aangaan, wat weer kan leiden tot nieuwe aanpassingen.

Aan het succes van planten, maar ook dieren in de stad liggen vier oorzaken ten grondslag. Ten eerste is er een constante aanvoer van soorten van elders, dikwijls exoten die het prima uithouden in hun nieuwe habitat. De halsbandparkiet is wellicht het meest in het oog (en het oor!) springende voorbeeld. Ten tweede zijn de meeste steden ontstaan in gebieden die vanouds rijk aan soorten waren, dikwijls langs rivieren of in delta’s; weinig steden liggen in dorre woestijnen of in kaal hooggebergte. Een derde factor die een rol speelt is het verlies van habitat buiten de stad, meestal als gevolg van landbouwactiviteit. Een deel van de oorspronkelijk rurale soorten zoekt als gevolg daarvan zelfs een toevlucht in de stad; denk aan vossen en reigers. En ten vierde kent de stad door de fijnmazige structuur en de diversiteit aan bouwwerken, infrastructuur, parken, begraafplaatsen en tuinen een rijkdom aan (micro)habitatten. Er kan zich dus van alles met succes vestigen.

Evolutie op maat
De vraag die zich vervolgens voordoet, is welke soorten zich in de stad kunnen vestigen en handhaven. Bezitten zulke planten en dieren bepaalde gemeenschappelijke kenmerken die hen speciaal geschikt maken voor dit stadse avontuur? Schilthuizen analyseert de aanwezigheid van drie dergelijke eigenschappen.

De eerste is wat ‘neofilie’ wordt genoemd, een eigenschap die ervoor zorgt dat een soort een onderzoekend karakter heeft en ervan houdt om nieuwe dingen te proberen en nieuwe gebieden te betreden. Een grappige manier om dit te onderzoeken is het ‘versieren’ van vogelvoerplekken met rare voorwerpen van een type dat je in de natuur nimmer zult aantreffen. Een Pools onderzoek voorzag voerplekken binnen en buiten de stad van knalgroene voorwerpen met een haarpluim. Een even groot aantal werd niet van zulke bizarre versiersels voorzien. Het bleek dat van de vier vogelsoorten die de voerplekken bezochten (koolmees, pimpelmees, groenling en ringmus) de stadsbewoners vol interesse op de voerplekken afkwamen en de plattelandsbewoners de vreemde en onbekende groene voorwerpen vermeden (het oude Nederlandse spreekwoord ‘wat de boer niet kent dat eet hij niet’ dringt zich hier op). Nieuwsgierigheid wint.

De tweede eigenschap is het vermogen om problemen op te lossen. Er zijn prachtige voorbeelden van vogels die in staat blijken om suikerzakjes te openen door ze met één poot vast te houden en ze vervolgens met de snavel open te scheuren, en van mezen die de aluminium doppen van melkflessen openprikken om bij de op de melk drijvende room te komen.

En dan de derde en zeker niet onbelangrijkste factor: afwezigheid van angst voor mensen. Een goede parameter om deze eigenschap te meten is de zogenoemde FID: de Flight Initiation Distance. Dit is de kortste afstand waarop een mens een vogel kan benaderen voordat het dier op de wieken gaat. Het blijkt dat stadsvogels toleranter zijn dan hun soortgenoten op het platteland en dat hoe langer de vogels in de stad leven, des te kleiner de FID is. Zo is vastgesteld dat kauwen (Corvus monedula) op het platteland al opvliegen wanneer een mens tot op dertig meter is genaderd, terwijl stadse kauwtjes pas op een afstand van acht meter het luchtruim kiezen. In een omgeving waar mensen alomtegenwoordig zijn is dat een groot voordeel. De vraag blijft of al zulke eigenschappen ook genetisch zijn vastgelegd en daarmee overerfbaar zijn geworden; met andere woorden, of evolutie heeft plaatsgevonden. Om dat aan te tonen, moet men de betreffende dieren zich elders (in een laboratorium bijvoorbeeld) laten voortplanten om te zien of hun nakomelingen de eigenschap of het gedrag ook in die omstandigheid vertonen.

In veel gevallen blijkt inderdaad evolutie te zijn opgetreden; Darwin in de stad wemelt van de voorbeelden. Een zeer aansprekende is de ontwikkeling van de vleugellengte/ spanwijdte bij de Amerikaanse klifzwaluw (Petrochelidon pyrrhonota). Bij vogels en vliegtuigen zijn vleugellengte en wendbaarheid namelijk omgekeerd evenredig aan elkaar. Albatrossen en zweefvliegtuigen hebben lange, slanke vleugels, maar zijn niet erg wendbaar; veel zangvogels hebben net als stuntvliegtuigjes juist korte, stompe vleugels, wat ze een grotere wendbaarheid verschaft.

Amerikaanse klifzwaluwen maken hun nesten van klei; in de buitensteedse natuur onder rotsricheltjes en op kliffen, maar in de stad zijn betonrandjes onder bruggen favoriet – dicht op het dodelijke, langsrazende verkeer. Een Amerikaans biologenechtpaar, Charles en Mary Bomberger-Brown, heeft de zwaluwen vanaf 1982 gevolgd. Ze vingen de vogels, ringden ze en maten de vleugellengte op. Doodgereden exemplaren werden opgeraapt en eveneens gemeten. Na een onderzoeksperiode van dertig jaar publiceerden de Browns hun resultaten in Current Biology. Het bleek dat de levend gemeten vogels per tien jaar een twee millimeter kortere vleugel hadden gekregen. Dat lijkt gering, maar in die periode is bij gelijkblijvende verkeersintensiteit het aantal verkeersslachtoffers met negentig procent gedaald. Bovendien bleek dat de arme vogeltjes die toch waren doodgereden en langs de weg opgeraapt, 5 millimeter langere vleugels hadden dan hun soortgenoten die nog vrolijk rondvlogen. Het lijkt wonderbaarlijk, maar dat geringe onderscheid in vleugellengte maakt alle verschil qua wendbaarheid en daarmee in de overlevingskans naast een verkeersader. Het is een schitterend voorbeeld van natuurlijke selectie in actie en bovendien van evolutie die zich in een voor mensen waarneembare tijdspanne afspeelt.

Ecosystem engineer
Een botanisch voorbeeld ten slotte. In binnensteden is er voor een zaadje niet zoveel geschikte grond om te ontkiemen, het is bijna allemaal geplaveid of geasfalteerd. Een uitzondering zijn boomkransen, die kleine vierkante meter grond rond een boomstam, waar allerlei planten zich handhaven te midden van een overdaad aan hondenpoep, sigarettenpeuken en divers afval. In het Franse Montpellier groeit onder andere vleugelstreepzaad (Crepis sancta) in die barre omgeving. Vleugelstreepzaad is een gele composiet die op een paardenbloem lijkt. En net als paardenbloemen maakt ook vleugelstreepzaad zaadjes die zijn voorzien van een parachuutje dat het zaad met de wind mee kan voeren naar verre en hopelijk vruchtbare plaatsen. Maar vleugelstreepzaad maakt ook zwaardere zaden, zonder parachuutje, die dus niet kunnen wegwaaien maar naast de moederplant op de grond vallen. Dat kan een slimme strategie zijn, want waar de moederplant groeit, moet de omgeving wel geschikt zijn voor de soort. Het urbane vleugelstreepzaad in Montpellier blijkt nu een evolutionair aantoonbare, want genetisch vastgelegde, aanpassing aan dat boomkransmilieu te hebben ondergaan. In de stad zijn wegwaaiende zaadjes vrijwel kansloos, maar de zware exemplaren die in de boomkrans terechtkomen, kunnen daarentegen wel ontkiemen. Een Franse onderzoeker, die zaad verzamelde van urbane en rurale planten en deze onder gecontroleerde en identieke omstandigheden in een kas liet ontkiemen, ontdekte dat de oorspronkelijk stedelijke planten ook in de volgende generatie anderhalf keer zoveel zware zaden produceren als de uit ruraal zaad opgekweekte planten. Met andere woorden, een genetisch vastgelegde en dus overerfbare aanpassing aan het boomkransmilieu. De plant heeft er twaalf generaties over gedaan om dat voor elkaar te krijgen.

Zo staat Darwin in de stad vol voorbeelden, van visjes die een resistentie ontwikkelen tegen de pesticiden en ander chemisch ongerief in de baai waarin ze leven, stadsduiven die zware metalen (die de stadslucht vervuilen en schadelijk zijn voor de duif) opslaan in hun veren om er op die manier tijdens de rui van af te komen, tot merels die hard bezig zijn om een aparte stedelijke soort te laten afsplitsen (door Schilthuizen alvast Turdus urbanicus gedoopt). Overal in de stad speelt de evolutie zich recht voor onze ogen af.

Wat dat betreft is sprake van een volwaardig ecosysteem, met producenten, herbivoren, carnivoren en opruimers, allemaal soorten die leven in een interactie met hun biotische en abiotische omgeving. Welke soorten waar zitten, wordt door deze omgeving bepaald. Idealiter kan per soort worden vastgesteld in welke omgeving deze het beste gedijt. Daar zit een zekere mate van voorspelbaarheid in, zoals bijvoorbeeld dat meer insecten voorkomen op inheemse boomsoorten (eik, linde, iep, enzovoort) dan op exoten zoals de plataan. Dergelijke kennis en genoemde voorspelbaarheid maken dat er concreet kan worden ‘gestuurd’ naar het wel, of juist niet, voorkomen van soorten. Gewenste soorten kun je bevorderen door hun voorkeursomstandigheden te creëren, ongewenste soorten kunnen worden geweerd. Bijgevolg is tegenwoordig een toegepaste vorm van de stadsecologie in opkomst. Onder termen als ‘biodiversiteit bevorderend bouwen’, ‘groen ontwerpen’, ‘natuurinclusiviteit’ of ‘integraal ontwerpen’ wordt in toenemende mate rekening gehouden met de effecten van bouwen en ontwerpen op het wel en wee van de stadse flora en fauna – en daarmee op de biodiversiteit in bredere zin.

De mens is in de stad de sluitsteensoort, of, zoals Schilthuizen het noemt, de ecosystem engineer, de soort die zijn omgeving ten eigen faveure manipuleert en vormt. Maar de mens is niet het enige zoogdier in de stad. Afgezien van de gedomesticeerde soorten als hond en kat (die beide grote invloed uitoefenen: honden zijn met hun uitwerpselen en urine een belangrijke leverancier van nutriënten en katten zijn toppredatoren die jaarlijks miljoenen zangvogels en kleine zoogdieren verschalken) zijn er diverse soorten die we meestal minder vaak zien maar die niettemin talrijk aanwezig kunnen zijn: ratten, muizen, vleermuizen, egels en dikwijls ook eekhoorns. Die dieren zijn er omdat ze de juiste leefomstandigheden aantreffen: het rioolstelsel voor ratten, etensrestjes voor muizen, spouwmuren en ongebruikte zolders voor vleermuizen. In die wetenschap zit tevens de maakbaarheid besloten; wie minder muizen wil, moet de hygiëne verbeteren, wie daarentegen meer vleermuizen wil, kan zorgen voor meer voor deze diertjes geschikte ruimtes. Op deze kennis berusten ook de toepassing van bouwelementen zoals gierzwaluwdakpannen en vleermuiskasten.

Toegepaste stadsecologie
Twee recent verschenen boeken geven samen een goed overzicht van de huidige stand van zaken: Stadsnatuur maken/Making urban nature (2017), een tweetalig overzichtswerk van Jacques Vink, Piet Vollaard en Niels de Zwarte, en De groene stad (2018), de Nederlandse vertaling van het Engelse Garden City van Anna Yudina. Het laatste boek heeft als ondertitel meegekregen: Hedendaagse stedelijke natuur & de nieuw beplante ruimte.

Vink e.a. combineren biologische basiskennis over de verspreiding en habitatvoorkeuren van diverse soorten planten en (vooral) dieren met aansprekende voorbeelden, waarbij deze kennis is omgezet in concrete (bouw)projecten. ‘De noodzaak’, zo schrijven ze, ‘om natuur een volwaardige plaats te geven in het geheel van functies is groter dan ooit. (…) De aanpassing van de stad is in de eerste plaats het werk van ontwerpers (…). Daarnaast zijn het vooral ecologen die kennis hebben van de natuur in de stad en ervaring met het beheer van stedelijke biotopen. Stadsnatuur maken brengt de beide vakgebieden bij elkaar.’ De benutting van ecologische kennis bij het ontwerpen en bouwen maakt dat we nu kunnen spreken van toegepaste stadsecologie: een interessante ontwikkeling die zeker toekomst heeft – waarbij je je hooguit kunt afvragen of dit vakgebied thuishoort bij de faculteit biologie of eerder bij architectuur en stedenbouw.

Intussen is ook de wet- en regelgeving aangepast aan de bescherming van plant en dier. Zo mag er niet meer worden gesloopt voordat is vastgesteld dat er géén vleermuizen in het te slopen bouwwerk zitten. Dat kan soms tot verrassende uitkomsten leiden. Toen men in het Oost-Duitse stadje Meiningen een in onbruik geraakt communistisch woonblok wilde slopen, bleek de zolderetage bewoond door een grote kraamkolonie van zeshonderd vale vleermuizen (Myotis myotis). Omdat het niet mogelijk bleek de diertjes in de nabije omgeving een alternatief te bieden, is besloten een deel van het gebouw van zes verdiepingen te handhaven en de buitenkant ervan te bekleden met een houten latwerk dat eventuele roofdieren tegenhoudt en tegelijkertijd een onderkomen verschaft aan een aantal vogelsoorten, waaronder de gierzwaluw. Bijgevolg staat er nu geen DDR-flatblok meer in het landschap, maar een rank ogende houten toren.

Een andere vleermuistoren staat in Boekelo. Die is daar nieuw neergezet als een folly in een parkachtige omgeving, ter compensatie van de teloorgegane vleermuisverblijven die moesten wijken voor de vernieuwing van de N18 tussen Varsseveld en Enschede. Dit zijn slechts twee van de tweeënzeventig projecten die Stadsnatuur maken behandelt, alle reeds gerealiseerde projecten in meerdere Europese landen. Het is daardoor allemaal zeer concreet. We reizen van guerrilla gardening in Londen naar een groenvriendelijke nieuwbouwwijk in Malmö; van de intussen als beschermd natuurgebied aangewezen ecokathedralen van Louis le Roy in Heerenveen naar een nestkastenwand van houtbeton aan een flatgebouw in Cardiff. Overigens is er in zekere zin niets nieuws onder de zon: al in de vijftiende eeuw werden de gevels van het Agnietenklooster in Elburg voorzien van speciale openingen voor gierzwaluwen. Men had toen al in de gaten dat deze vogeltjes prima insectenverdelgers zijn; een vroege vorm van inzicht in een ecologische predator-prooirelatie.

Verticaal bos
De groene stad is een architectuurboek. Het behandelt zevenenzeventig projecten waarbij op een of andere manier rekening is (of zal worden) gehouden met de natuur. Naast de obligate groene daken en dito wanden zien we verbluffende staaltjes van natuurinclusief ontwerpen. Niet alle beschreven projecten zijn intussen gerealiseerd; een deel zijn concepten of prijswinnende ontwerpen waarvan de uiteindelijke uitvoering wellicht een ander dan het geschetste beeld zal opleveren, maar die niettemin aanzetten tot nadenken over de mogelijkheden. Verticale groentetuinen, met bomen begroeide flatgebouwen, transparante pijpenstelsels om algen te kweken – er is veel mogelijk.

Wel gerealiseerd is het intussen beroemde Verticaal Bos (Bosco Verticale) van Stefano Boeri in Milaan. Het concept krijgt inmiddels navolging, want ook in Nederlandse steden, waaronder Utrecht, bestaan vergevorderde plannen voor vergelijkbare verticale bossen. In Milaan is de schatting dat niet minder dan 1600 diersoorten van het groene stadseiland kunnen profiteren. Het moet een bijzondere gewaarwording zijn om op de vijftiende verdieping tegen een heuse boom met vogels en vlinders aan te kijken.

Eén project staat in beide boeken vermeld: Eden Bio, een wijkje in Parijs, ontworpen door architect Édouard François. De bodem ter plekke is vervangen door een grondsoort die er van nature thuishoort, in de hoop en verwachting dat er zich spontaan inheemse plantensoorten gaan vestigen. Men heeft alleen blauweregen (Wisteria) aangeplant die langs hoge houten latwerken en trappen omhoogklimt en snel een groen effect verschaft – alle andere beplanting is spontaan opgekomen. Het zou interessant zijn om zulke projecten meteen vanaf de oplevering langdurig op flora en fauna te monitoren, om te zien wat de dikwijls nogal theoretische plannen concreet aan biodiversiteit opleveren.

De natuur is overal maar de omgeving selecteert, zoals de beroemde, in 1934 geformuleerde hypothese van Louis Baas Becking luidt. Dat geldt uiteraard ook voor het urbane ecosysteem. Door die omgeving slim vorm te geven is voor een deel te bepalen en te sturen hoe de biodiversiteit daarop zal reageren. Dat is het principe van de toegepaste stadsecologie. Dat zich daarbij dan ook nog evolutionaire processen afspelen waarmee de urbane soorten zich optimaal aanpassen aan de hun geboden omgeving, doet ieder biologenhart sneller kloppen. De Galapagoseilanden liggen gewoon om de hoek.