vegetatie

Welkom in het lieflijke Nunavut, met een winter van negen maanden. Wordt het straks leefbaarder?

Aarde verandert steeds meer in oerwoudplaneet

De klimaatverandering heeft naast de nodige rampspoed, ook enkele prettige gevolgen. Gebieden die ooit dorre woestenijen waren, worden steeds groener, blijkt uit satellietwaarnemingen. Hoe wordt het leven op de toekomstige aarde?

Welkom in het lieflijke Nunavut, met een winter van negen maanden. Wordt het straks leefbaarder?
Welkom in het lieflijke Nunavut, met een winter van negen maanden. Wordt het straks leefbaarder? Bron: Ministerie van Toerisme, Nunavut

CO2 kunstmest voor planten
Op de Mercatorprojectie van Noord Amerika nemen ze een prominente plaats in. Barre pooleilanden als Baffinland (sorry: á•¿á‘­á–…á‘–á“—á’ƒ oftewel Qiqiktaaluk), Ellismere Eiland en het van de Russen gekochte schiereiland Alaska, waar ijskoude poolwinden over een kale vlakte loeien. In werkelijkheid zijn ze wat kleiner dan ze op de kaart lijken, maar toch vertegenwoordigen ze een enorme oppervlakte. Qiqiktaaluk, onderdeel van de Canadese provincie Nunavut, alleen al is 12-13 maal zo groot als Nederland en er wonen maar 11.000 mensen.
Door de structurele stijging in jaartemperatuur wordt het leven hier steeds prettiger voor planten. Als je bedenkt dat ongeveer de helft van alle bladeiwit in C3-planten (de meeste plantensoorten) uit één enkel enzym bestaat, rubisco, dat maar één taak heeft: CO2 vangen, begrijp je dat planten uitermate veel profiteren van de snelle stijging van de hoeveelheid atmosferische kooldioxide.

Meer groen aan de pool…
De vijftien miljoen jaar durende CO2-hongersnood, die planten dwingt zo veel rubisco te maken, lijkt dankzij de mens nu eindelijk voorbij. Hierdoor schuift de vegetatiegrens steeds verder naar het noorden. Gebieden waar eerst toendra lag, veranderen nu in naaldwoud, terwijl de poolwoestijn in toendra verandert. Een steeds verder toenemende groene deken kruipt steeds verder noordwaarts over de poolcirkel. Dit is bijvoorbeeld ook de reden waarom de Russen zich helemaal geen zorgen maken over het broeikaseffect. Voor hen betekent een temperatuurstijging, dat een groot deel van het nu door permafrost en barre winters onleefbare Siberië een stuk aangenamer wordt en dat er een enorme landbouwoppervlakte bijkomt.


De hoogste boom in het grootste deel van Nunavut is de centimeters hoge kruipwilg, die zo overleeft onder het beschermende sneeuwdek.

Voor woestijnschildpadden is de verhoogde plantengroei in de woestijn goed nieuws.
Voor woestijnschildpadden is de verhoogde plantengroei in de woestijn goed nieuws. Bron: Wikimedia Commons

En in de woestijn
Ook woestijnplanten vallen in de prijzen. De hoeveelheid vegetatie in veel woestijngebieden blijkt namelijk flink toe te nemen. De reden: omdat er meer CO2 in de lucht zit, hoeven woestijnplanten hun huidmondjes, waardoor veel waterdamp weglekt, minder open te zetten om CO2 in te vangen en kunnen ze overleven, daar waar eerst dorre woestijn was. De gevolgen zijn dat er steeds meer CO2 wordt vastgelegd in de vegetatie en ook, dat een steeds groter deel van de aardoppervlakte bewoonbaar wordt. Naar schatting hebben deze effecten tot gevolg gehad dat de totale hoeveelheid bladerdek in poolwoestijnen  en tropische woestijnen op het land met zo’n 11% is toegenomen. [1] Deze vegetatie zorgt ervoor dat er per saldo meer water verdampt en het klimaat vochtiger wordt. In de poolstreken absorbeert het donkere geboomte en toendrabegroeiing meer zonnestraling, waardoor de bodem warmer wordt en gastvrijer voor plantaardig leven. Het smelten van de permafrost betekent dat ook diepwortelende gewassen (zoals bomen) meer kansen krijgen en de bodem in de zomer minder moerassig wordt.

Onderlopen van kuststreken en aantasting zeeleven
In zee is het CO2 gehalte bepaald niet beperkend. Enkele procenten van het zeewater bestaan uit opgeloste carbonaten. Dit verklaart overigens ook waarom bepaalde soorten zeewier onder gunstige omstandigheden zo extreem snel kunnen groeien. Zeewier zal blijven gedijen in een verzuurde oceaan, maar voor schaal- en schelpdieren, koraal en micro-organismen met een kalkskelet zijn de gevolgen minder plezierig. Ook zal het onderlopen van vruchtbare kustvlaktes, zoals in Nederland, uiteraard het landbioom verkleinen, al lijken de netto gevolgen voor de hoeveelheid vegetatie op aarde positief.

Bronnen
1. Donohue, R. J., M. L. Roderick, T. R. McVicar, and G. D. Farquhar (2013), Impact of CO2 fertilization on maximum foliage cover across the globe’s warm, arid environments, Geophys. Res. Lett., 40, 3031–3035, doi:10.1002/grl.50563.

Aarde verandert steeds meer in oerwoudplaneet Meer lezen »

Grote vuren vernietigen jonge zaailingen van bomen, die anders de savanne in een oerwoud veranderen.

Regenwoud kan door kleine klimaatverandering al compleet verdwijnen

Uit Wagenings onderzoek blijkt, dat er maar drie stabiele vegetatietoestanden zijn: oerwoud, savanne, met 20% bomen, en boomloze vlakte, met ongeveer vijf procent bomen. Slechts een kleine verandering in regenval is al voldoende om de ene categorie in de andere te veranderen. Zal door minder regenval zo het Amazoneregenwoud totaal verdwijnen?

Grote vuren vernietigen jonge zaailingen van bomen, die anders de savanne in een oerwoud veranderen.
Grote vuren vernietigen jonge zaailingen van bomen, die anders de savanne in een oerwoud veranderen.

Uit het onderzoek[1], gebaseerd op satellietdata van NASA waarbij bossen, savannes en boomloze vlakten werden bestudeerd,  blijkt dat er drie “attractors” in de verdeling tussen bos en vlakte zijn, dat wil zeggen, punten waar alle ecosystemen heen lijken te bewegen. Tussenliggende situaties komen nauwelijks voor. Deze komen ruwweg overeen met die van een oerwoud met tachtig procent of meer bomen, savanne met 20% bomen en de boomloze vlakte. Hiervoor werd gedacht dat deze veranderingen geleidelijk plaatsvinden.

Een weelderig regenwoud bescherrmt zichzelf tegen brand door het klimaat vochtiger te maken. Op kleinere schaal verhinderen de sappige bladeren en loten vuur.
Een weelderig regenwoud beschermt zichzelf tegen brand door het klimaat vochtiger te maken. Op kleinere schaal verhinderen de sappige bladeren en loten vuur.

In een soortgelijk Amerikaans/Zuid Afrikaans onderzoek, ook in Science gepubliceerd[2], vond een groep onderzoekers dat het percentage bomen over het algemeen afhangt van regenval en seizoensveranderingen. In gebieden waar de regenval voor tropische begrippen gemiddeld is (1000-2500 mm per jaar) en seizoensveranderingen mild zijn, bleek echter vuur de belangrijkste factor die bepaalde of bos, savanne of boomloze vlakte domineren. Als meer dan vijfenveertig procent van het land bedekt is met bomen, werkt dit remmend op branden. Onder de veertig procent grijpen branden snel om zich heen en leggen de bossen in de as. Bij de studie werden satellietbeelden geraadpleegd van NASA’s Aqua and Terra satellieten, die vegetatietype en bedekkingsgraad vaststellen d.m.v. MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) instrumenten. Beide groepen concentreerden zich vooral op gebieden waar de mens relatief de minste impact heeft gehad, zoals subtropische en tropische delen van Australië, Zuid-Amerika en Afrika.

Al eerder werd vastgesteld dat deze snelle veranderingen op lokale schaal voorkwamen, maar met behulp van dit wereldwijde overzicht is nu gebleken dat dit verschijnsel de regel is. Vuren blijken hier de regelende factor te zijn. Slecht nieuws voor de broeikasaanhangers, die er bij hun berekeningen van uitgingen dat veranderingen geleidelijk plaatsvinden. Zij kunnen dus weer terug naar hun rekenmodel, waarin deze plotselinge omslag opgenomen moet worden.Als bijvoorbeeld blijkt dat door hogere temperaturen hogere neerslagcijfers ontstaan, betekent dit dat er een snelle uitbreiding van de regenwouden komt en dus ook meer opname van kooldioxide.

Ook betekent dit dat landen als Brazilië nu letterlijk met vuur spelen. Het is al langer bekend dat regenwouden zichzelf enigszins in stand houden door hun hoge verdamping, waardoor meer neerslag valt. Als het grootste deel van het Amazone-regenwoud wordt omgekapt, zou wel eens een onomkeerbare kettingreactie op kunnen treden met nogal akelige gevolgen voor het klimaat in Brazilië. Hirota en haar team werken nu aan een overzicht van gebieden die dicht tegen het omslagpunt aan zitten. Hier kan dan uiteraard maar beter gestopt worden met kappen. Of gewassen als oliepalm, caringa of andere boomgewassen worden geplant in plaats van Monsanto-soja. Dat laatste is toch al een uitstekend idee.

Bronnen
1. Marina Hirota,Milena Holmgren,Egbert H. Van Nes,Marten Scheffer, Global Resilience of Tropical Forest and Savanna to Critical Transitions, Science (2011)
2. A. Carla Staver,Sally Archibald,Simon A. Levin,The Global Extent and Determinants of Savanna and Forest as Alternative Biome States, Science (2011)
3. Forest and savanna can switch quickly, Physorg.com (2011)

Regenwoud kan door kleine klimaatverandering al compleet verdwijnen Meer lezen »