Publicatiedatum: 19/12/2024
INBO lanceert ‘Aandeel warmteminnende plantensoorten’ als experimentele indicator. We ontvangen graag uw opmerkingen om de leesbaarheid en bruikbaarheid ervan te verbeteren. Suggesties zijn welkom op tina.tuerlings@inbo.be.
Het aandeel warmteminnende plantensoorten per kilometerhok bedroeg de afgelopen twintig jaar gemiddeld 34,8%. Dit is een proportionele toename van ongeveer 14% ten opzichte van het aandeel in de referentieperiode 1972-1991 (Figuur 1). Dit wijst op een toename van het verspreidingsgebied van warmteminnende plantensoorten.
Figuur 1: twintigjarig rollend gemiddelde indexwaarde voor het aandeel van warmteminnende plantensoorten in kilometerhokken. De indexwaarde is relatief ten opzichte van het gemiddelde in de referentieperiode 1972-1991.
De indicator toont de twintigjarig rollend gemiddelde indexwaarde van het aandeel warmteminnende plantensoorten in kilometerhokken. Dit gemiddelde is gebaseerd op het jaar zelf en de 19 voorafgaande jaren. Het gaat over het gemiddeld percentage van warmteminnende soorten binnen de jaarlijks goed onderzochte hokken van 1 km² in Vlaanderen. Dit gemiddelde percentage is omgezet naar een index en wordt telkens vergeleken met het gemiddelde van de referentieperiode 1972-1991. De indeling van plantensoorten naar temperatuurvoorkeur is gebaseerd op hun Europese verspreiding en de gemiddelde jaartemperatuur van de locaties waar ze voorkomen. De plantensoorten met de warmste 33% gemiddelde temperaturen werden geclassificeerd als ‘warmteminnend’, die met de koudste 33% als ‘koudeminnend’, en de overige soorten als ‘neutraal’.
Klimaatverandering leidt tot een stijging van de gemiddelde temperatuur, en leidt in Vlaanderen ook tot minder vorstdagen en meer hittegolven. Dit zorgt ervoor dat koudeminnende soorten, die nu al hun zuidelijke verspreidingsgrens in Vlaanderen hebben, hier zullen verdwijnen. Tegelijkertijd zullen warmteminnende, zuidelijke plantensoorten, die voorheen hun noordelijke verspreidingsgrens in of nabij Vlaanderen hadden, hun leefgebied naar het noorden uitbreiden. Daarnaast krijgen vorstgevoelige planten meer kansen om te overleven dankzij de afname van het aantal vorstdagen, wat ze in staat stelt om ook noordwaarts op te rukken. Deze verschillende reacties op temperatuurveranderingen zorgen ervoor dat de samenstelling van plantensoorten in onze regio ingrijpend verandert door de klimaatverandering.
De veranderingen in soortensamenstelling kunnen zichtbaar gemaakt worden door het aandeel van warmteminnende soorten te vergelijken ten opzichte van alle soorten. Het gemiddelde percentage van warmteminnende planten van alle onderzochte hokken is omgezet naar een index. De toename van de index voor het aandeel warmteminnende soorten kan wijzen op een uitbreiding van deze planten, en/of op een afname van koudeminnende en neutrale soorten. Om beter zicht te krijgen op de rol van elk van deze soortengroepen, bekijken we daarom ook het aandeel van warmteminnende, koudeminnende en neutrale plantensoorten apart. We hebben hiervoor een index berekend, waarbij we per hok het aantal soorten met een specifieke temperatuurvoorkeur (warm, koud of neutraal) vergeleken met het totale aantal soorten in die temperatuurcategorie. We zien een gecombineerde stijging van het aantal warmteminnende soorten en een daling van het aantal koudeminnende soorten (Figuur 2).
Figuur 2: de jaarlijkse index van het aandeel warmteminnende, koudeminnende en neutrale plantensoorten per kilometerhok ten opzichte van het totale aantal soorten in die temperatuurcategorie. De index werd berekend als een twintigjarig rollend gemiddelde, relatief ten opzichte van de referentieperiode 1972-1991.
Plantensoorten kunnen worden ingedeeld op basis van hun relatie met verschillende ecosystemen (Maes e.a. 2020). Bij het bekijken van de verdeling van warmteminnende, koudeminnende en neutrale plantensoorten per ecosysteem zien we dat in akkers de meerderheid van de plantensoorten warmteminnend is, terwijl bij bos-, moeras-, heide- en graslandplanten de meerderheid koudeminnend is (Figuur 3).
Figuur 3: verdeling van planten op basis van hun habitat en temperatuurvoorkeur, zoals bepaald voor het Europese verspreidingsgebied. De op de x-as weergegeven types zijn gebaseerd op de MAES ecosysteemtypes op level 2 (Maes e.a. 2020). De weergegeven types zijn: akker, bos, grasland, heide, kustduin en strand, moeras, stedelijk gebied, zilte en brakke gebieden, en zoetwater.
Planten passen zich vaak aan het microklimaat van hun habitat aan. Daarom kan het interessanter zijn om de temperatuurvoorkeuren van planten te berekenen per ecosysteemtype. Hiervoor werden de plantensoorten ingedeeld in één of meerdere ecosysteemtypes, waarna hun temperatuurvoorkeur binnen elk ecosysteem werd vastgesteld. De classificatie (deze keer per ecosysteemtype) bleef dezelfde: de warmste 33% van de gemiddelde temperaturen werden als ‘warmteminnend’ aangeduid, de koudste 33% als ‘koudeminnend’, en de rest als ‘neutraal’.
Wanneer we dan opnieuw de index van het aandeel van warmteminnende, koudeminnende en neutrale plantensoorten berekenen, per ecosysteemtype, zien we algemeen een stijgende trend voor het aandeel warmteminnende planten (Figuur 4). Vooral akkerplanten en planten van kustduinen en strand tonen een relatief grote toename van het gemiddelde aandeel warmteminnende plantensoorten in de referentieperiode 1972-1991. In akkers komen ook enkele soorten voor met een C4-metabolisme. Planten met een C4-metabolisme zijn efficiënter in hun gebruik van water en koolstofdioxide bij hoge temperaturen, wat ze in een warmer klimaat een voordeel geeft. In de maïsteelt worden vaak herbiciden gebruikt die vooral werken tegen onkruiden met een ander type metabolisme, het C3-metabolisme, wat de opkomst van C4-planten kan bevorderen. Een duidelijk overwicht van warmteminnende soorten in kustduinen zien we vooral bij mosduinen en droge ruderale milieus (zoals kandelaartje, zandkool of echt bitterkruid). In de duinvalleien hebben koudeminnende soorten de overhand (kruipwilg en ruw walstro bijvoorbeeld). In de mesofiele duingraslanden nemen koude- en warmteminnende soorten een gelijkaardig aandeel in. Bij bos en waterhabitats zoals moeras, zoetwater en zilte en brakke milieus, zien we een tragere stijging. Het bufferend vermogen van vegetatie (kronendak in bossen) en water kan dit deels verklaren. Bovendien hebben zilte gebieden zo’n specifieke samenstelling van planten die goed tegen zout kunnen, dat de kans kleiner is dat zuidelijke soorten er voet aan de grond krijgen. Bij zoetwaterplanten en moerasplanten zien we een algemene daling van het aandeel plantensoorten, ongeacht de temperatuurvoorkeur.
## Referenties
Publicatiedatum: 19/12/2024
Er werd een lijst samengesteld van plantensoorten in Vlaanderen, waarbij alleen soorten werden opgenomen die al tussen 1972 en 1977 waren waargenomen en die inheems zijn en/of in Europa voorkomen. Op basis van deze lijst zijn alle waarnemingen van deze soorten uit Europa gedownload via GBIF (GBIF.org 2024). Hierbij werden alleen waarnemingen vanaf 2008 meegenomen, als er coördinaten beschikbaar waren. Alle waarnemingen werden per soort opgeslagen in een CSV-bestand.
Met QGIS werd vervolgens voor elke soort de gemiddelde temperatuur berekend aan de hand van de verspreidingsdata uit het CSV-bestand en WorldClim-gegevens (Fick en Hijmans 2017). Deze gegevens bevatten de gemiddelde temperaturen per vierkante kilometer, gebaseerd op de periode tussen 1970 en 2020.
De soorten werden daarna ingedeeld op basis van percentielen: de 33% van de soorten met de hoogste gemiddelde temperatuur werden als warmteminnend geclassificeerd, de 33% met de laagste temperatuur als koudeminnend, en de rest als neutraal. Deze indeling werd zowel voor de volledige soortenlijst gemaakt als afzonderlijk per ecosysteemtype.
De ecosysteemtypes zijn gebaseerd op de MAES ecosysteemtypes op niveau 2, met uitzondering van ‘kustduinen en stranden’, dat onder MAES Level 2 valt als onderdeel van ‘sparsely vegetated land’ (schaars begroeid land), en ‘zoet water’, dat een MAES Level 1 type is. De weergegeven types zijn: akker, bos, grasland, heide, kustduin en strand, moeras, stedelijk gebied, zilte en brakke gebieden, en zoetwater.
Om de index van warmteminnende plantensoorten te berekenen, werden verspreidingsgegevens van de soortenlijst gedownload via Florabank voor de periode 1972 tot en met 2023. De dataset werd gefilterd door enkel kilometerhokken op te nemen waarin meer dan 100 soorten werden waargenomen.
Voor elk geselecteerd kilometerhok werd per jaar de proportie van warmteminnende plantensoorten ten opzichte van het totaal aantal plantensoorten berekend. Deze proporties werden gemodelleerd met een veralgemeend additief model (‘Generalized additive model’; GAM) waarbij een binomiale verdeling wordt verondersteld voor de proporties. Via een logit-link functie worden deze proporties gerelateerd aan een smooth effect van jaar. Daarnaast wordt in het model rekening gehouden met spatiale autocorrelatie zodat regio’s die overbemonsterd werden niet te zwaar gaan doorwegen. Deze modellen leveren uiteindelijk voorspellingen van het aandeel warmteminnende soorten in een kilometerhok in een bepaald jaar. De onzekerheid op deze modelvoorspellingen wordt mee doorgerekend in de berekening van de indices.
De modelvoorspellingen worden vervolgens omgezet naar een index, waarbij 1972-1991 als referentieperiode werd genomen. Dit gebeurt als volgt voor een jaar ti (ti > 1991):
Om afzonderlijke trendlijnen te maken voor warmteminnende, koudeminnende en neutrale plantensoorten, werd voor elke temperatuurcategorie de proportie per hok berekend, in verhouding tot alle plantensoorten binnen die temperatuurcategorie. Gelijkaardig als hiervoor werd een index berekend met dezelfde referentieperiode.
Waarden groter dan 100% geven een stijging ten opzichte van de referentieperiode, waarden kleiner dan 100% een daling.
De temperatuurvoorkeuren zijn vastgesteld op basis van verspreidingsgegevens afkomstig van waarnemingen in GBIF. De betrouwbaarheid van deze waarnemingen is echter onbekend. Door de temperatuurvoorkeuren ruwweg in percentielen (33%) in te delen, verkleinen we de foutmarge in de categorisering. Deze aanpak kan echter resulteren in het verlies van bepaalde nuances.
Broncode indicator: aandeel_warmteminnende_planten.Rmd
Broncode metadata: metadata_aandeel_warmteminnende_planten.Rmd
Beschrijving | Gegevens | Metadata |
---|---|---|
plantenlijst_voorkeur | plantenlijst_voorkeur.csv | plantenlijst_voorkeur.yml |
aandeel_warmteminnende_planten_fig1 | gegevens_figuur1.csv | gegevens_figuur1.yml |
aandeel_warmteminnende_planten_fig2 | gegevens_figuur2.csv | gegevens_figuur2.yml |
aandeel_warmteminnende_planten_fig3 | gegevens_figuur3.csv | gegevens_figuur3.yml |