Volg Duurzaamnieuws op Google News | Discover | of als voorkeursbron op Google
Nieuw onderzoek van Cornell University laat zien dat klimaatmodellen de opnamecapaciteit van bossen mogelijk overschatten. Bij hogere temperaturen zetten bomen minder koolstof om in hout en andere langdurige opslag. Dit kan betekenen dat de aarde sneller opwarmt dan nu wordt voorspeld. Ook de groei van voedselgewassen staat onder druk door droogte en hitte.
Als het warmer wordt nemen bossen minder CO2 op dan klimaatmodellen berekenen. Foto: iStock – Roberto Jimenez
De rol van bossen in klimaatmodellen
Klimaatmodellen zijn belangrijke hulpmiddelen voor wetenschappers en beleidsmakers. Ze voorspellen wat er de komende decennia, en zelfs eeuwen, met het klimaat gebeurt. De modellen gebruiken natuurkundige wetten, stromingsleer, en chemische en biologische processen op aarde.
Zulke modellen zijn alleen zo goed als de gegevens die erin gaan. Onderzoekers van Cornell University ontdekten een mogelijke fout. Veel modellen overschatten de toekomstige koolstofopslag door bomen, mogelijk met wel 30 procent.
Hoofdonderzoeker Brendan Clark, postdoctoraal onderzoeker aan Cornell, legt uit hoe groot het probleem is. Hij zegt: “op dit moment neemt het land zo’n derde van alle menselijke CO2-uitstoot op.” Maar naarmate het klimaat warmer, droger en heter wordt, blijft dat aandeel niet gelijk.
Waarom bomen minder koolstof opslaan
Veel modellen gaan ervan uit dat nieuwe boomgroei samenhangt met de hoeveelheid koolstof die een boom via fotosynthese aanmaakt. Dat proces hangt deels af van de hoeveelheid CO2 in de lucht.
“CO2 is plantenvoedsel” is een populaire uitspraak onder klimaatsceptici. Die groep is het niet eens met de wetenschappelijke consensus over klimaatverandering door de mens. De CO2 Coalition, een organisatie die deze uitspraak verspreidt, stelt dat planten en bossen sneller groeien bij hogere CO2-concentraties. Deze claim stond ook in een klimaatrapport dat in opdracht van de regering Trump werd gemaakt. Klimaatwetenschappers bekritiseerden dat rapport breed.
Toch blijkt uit steeds meer wetenschappelijk bewijs dat er grenzen zijn aan dit voordeel. Vooral bij hitte en droogte profiteren planten minder van extra CO2. Onderzoekers zagen dat de opbrengst van maïs, tarwe en gerst daalde door klimaatverandering.
Ook bomen in Noord-Amerika zetten minder CO2 om in houtgroei tijdens hete, droge periodes. Ze hebben namelijk ook water nodig om te groeien. Onderzoekers zagen vergelijkbare patronen bij Zwitserse bossen, met name bij zilverspar, beuk en fijnspar.
Zonder genoeg water kunnen boomcellen de beschikbare CO2 niet gebruiken voor nieuwe groei.
Water, hitte en de poriën van planten
Het is niet alleen regenval die bepaalt hoeveel een boom groeit of hoeveel koolstof hij opslaat. Luchtvochtigheid speelt ook een grote rol. Bij hete, droge lucht sluiten bomen hun stomata. Dit zijn de poriën waarmee planten CO2 opnemen en zuurstof afgeven.
Door gesloten stomata neemt een boom minder CO2 op voor fotosynthese. Zonder genoeg water kunnen boomcellen de beschikbare CO2 ook niet gebruiken voor nieuwe groei.
Gevolgen voor de volgende generatie klimaatmodellen
Clark zegt dat deze inzichten belangrijk zijn voor de volgende generatie klimaatmodellen van het IPCC. Vroeger schatten wetenschappers eerst de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer. Daarna lieten ze het model doorrekenen.
Klimaatwetenschapper Zeke Hausfather zegt dat deze aanpak onzekerheden in de koolstofcyclus onderschat. Dat gaat bijvoorbeeld over hoe goed land en oceaan in de toekomst CO2 kunnen blijven opnemen. Een analyse uit 2020 van Hausfather en Richard Betts schatte dat deze onzekerheden tot bijna 25 procent extra opwarming kunnen leiden.
Nieuwere modellen werken anders. Wetenschappers geven eerst de jaarlijkse CO2-uitstoot op. Het model berekent dan hoeveel land en oceaan opnemen, en hoeveel CO2 uiteindelijk in de atmosfeer blijft. Deze modellen brengen onzekerheden in de koolstofcyclus beter in beeld. Toch kunnen ook zij de koolstofopslag door bossen nog te positief inschatten.
Nog veel onzeker
Clark benadrukt dat dit onderzoek nog in een vroeg stadium zit. Toen hij vorig jaar begon, was er maar één goede dataset beschikbaar, uit Zwitserland. Inmiddels zijn er ook studies gepubliceerd over Noord-Amerikaanse bossen. Andere onderzoekers bestuderen nu tropische bossen.
Betrouwbare klimaatmodellen zijn belangrijk voor zowel aanpassing als beperking van klimaatverandering. Landen gebruiken deze modellen om klimaatdoelen te stellen en bij te houden. Als een land ervan uitgaat dat bossen veel CO2 opnemen, kan het de eigen uitstootreductie onderschatten.
Gevolgen voor voedselproductie
De afnemende groei van planten bij hitte en droogte raakt niet alleen bossen. Ook landbouwgewassen groeien minder goed onder deze omstandigheden. Onderzoekers zagen dalende opbrengsten bij maïs, tarwe en gerst. Dit maakt voedselproductie kwetsbaarder in een warmer klimaat.
Volgens Clark gaan veel modellen er nog steeds van uit dat planten harder blijven groeien naarmate er meer CO2 in de lucht komt. Hij noemt die aanname te optimistisch.
Bron: Brendan Clark et al., studie gepubliceerd in Geophysical Research Letters (AGU).
