Mastjaren en beurtjaren: waarom bomen soms massaal zaad produceren

Wanneer bomen massaal noten of zaden produceren, verandert het ritme van het bos onmiddellijk. Een mastjaar betekent niet alleen dat bomen opvallend veel energie investeren in voortplanting, maar ook dat er plots een overvloed aan voedsel beschikbaar komt voor allerlei dieren. De grond kan bezaaid liggen met eikels of beukennootjes, en die overvloed vormt de basis voor tal van ecologische reacties. Mastjaren zijn daardoor meer dan een botanisch fenomeen: ze zetten een hele keten van gebeurtenissen in gang die het functioneren van het bos jarenlang kunnen beïnvloeden.

Mastjaren zetten een heel ecosysteem in beweging, maar hun effect zie je vaak pas maanden tot jaren later. In het mastjaar zelf profiteren vooral kleine zaadeters zoals muizen, gaaien en eekhoorns. Door de overvloed aan voedsel kunnen ze meer jongen grootbrengen en stijgt hun populatie sterk. Pas in de jaren daarna voelen grotere roofdieren die verandering. Met veel meer muizen in het landschap hebben uilen, valken, marterachtigen en zelfs vosachtigen meer beschikbaar voedsel, wat hun broedsucces en overleving kan verbeteren. De gevolgen van een mastjaar bewegen zich daardoor als een soort “golf” door de voedselketen: eerst de kleine dieren, daarna de grotere.

Die schommelingen kunnen zelfs tot ver buiten het bos merkbaar zijn. In sommige jaren zorgen grote knaagdierpieken in Noord-Europa voor voedseltekorten in het noorden wanneer de mast voorbij is. Dat kan leiden tot invasiejaren van wintergasten zoals pestvogels en koperwieken, die dan in grotere aantallen bij ons verschijnen. Mastjaren beïnvloeden dus niet alleen het bos zelf, maar ook de wintervogels die we duizenden kilometers verderop zien.

Hoewel mastjaren al eeuwen worden beschreven, bestaat er nog geen sluitende verklaring voor waarom bomen hun zaadproductie zo sterk laten schommelen. Wetenschappers vermoeden dat er meerdere processen tegelijk spelen. Enerzijds reageren bomen op hun eigen energiebudget: een jaar van extreme zaadproductie kost zoveel energie dat een rustjaar bijna onvermijdelijk wordt. Anderzijds lijkt het klimaat een rol te spelen. Bepaalde weersomstandigheden in het voorjaar kunnen de bloei ineens sterk bevorderen of juist onderdrukken, waardoor hele regio’s tegelijk meer of minder zaden produceren.

Toch verklaart dit slechts een deel van het verhaal. De opvallende synchronisatie wijst erop dat er meer aan de hand is dan alleen interne energiebalans of toevallig weer. Mogelijk versterken deze factoren elkaar, waardoor mastgedrag ontstaat als een patroon dat niet terug te brengen is tot één enkele oorzaak. Dat maakt mastjaren tot een van de meest intrigerende en nog steeds onvolledig begrepen fenomenen in onze bossen.

Deze hypothese komt eigenlijk uit de evolutiebiologie waarbij organismen evolueren om hun overlevingskansen te versterken. Denk maar aan “Survival of the fitest”. Voor bomen zoals de eik betekend dit dat ze voldoende zaden moeten produceren zodat ze niet allemaal opgegeten worden door dieren. Vogels en zoogdieren verzamelen noten in grote hoeveelheid om de winter door te komen.

Wanneer bomen synchroon massaal zaden produceren, is de kans groot dat niet alle zaden geconsumeerd worden door dieren waardoor er een grotere kans is op nakomelingen.

Hiedoor kunnen bomen enkele jaren zuinig omspringen met hun energie om dan in één keer alles te geven.

Deze theorie verklaart echter niet hoe bomen over grote afstanden dit in hetzelfde jaar doen. Dit blijft nog steeds een raadsel…

Aanleunend bij de vorige hypothese is die van het energiebudget. Zaden produceren is enorm energie-intensief. Daardoor zou er een natuurlijke cyclus ontstaan van productie en rust. Eenmaal dat zaden massaal geproduceerd zijn, moet de boom in rust om terug voldoende reserves op te bouwen voor een volgend mastjaar. Daarom dat het dan enkele jaren rustig kan zijn.

Ook deze hypothese heeft geen antwoord op de synchronisiteit bij bomen.

Chemische signalen

Het is al lang geweten dat bomen bepaalde chemische signalen gebruiken wanneer ze aangevallen worden door insecten. Sommige wetenschappen denken dat die chemische signalen kunnen bijdragen aan de synchronisiteit bij mastjaren maar daar is geen sluitend bewijs voor.

Mycorrhizae: ondergrondse schimmels

Onder elk bos bevindt zich een uitgestrekt netwerk van schimmels die ons paddenstoelen geven. Die schimmeldraden verbinden bomen en kunnen voedingsstoffen verspreiden over het hele bos. Buiten die voedingsstoffen kunnen ze ook andere chemische stoffen overbrengen van boom tot boom.

Dit is een piste die momenteel bekeken wordt of bomen op die manier met elkaar kunnen “afspreken” om samen massaal veel zaden te produceren.

Het kan verklaren waarom bomen in één bos of park gezamelijk veel produceren, het verklaart echter niet hoe bomen in een grotere regio gezamelijk veel zaden produceren.

Bovenstaande hypotheses kunnen allemaal een deeltje van de puzzel oplossen maar geen enkele geeft een volledige oplossing. Daarom denken wetenschappers tegenwoordig dat mastjaren ontstaan via een samenspel van timing en omgevingsfactoren die bomen tegelijk beïnvloeden. Het ontstaat spontaan uit veel kleine processen, zonder dat één factor alles stuurt.