De oceanen, bossen, bodems en andere natuurlijke koolstofputten absorberen ongeveer de helft van alle menselijke uitstoot. Maar naarmate de aarde opwarmt, beginnen deze cruciale processen te haperen. Extra onhandig: dat is niet voorzien in de klimaatmodellen.
In 2023, het heetste jaar ooit gemeten, ontdekten onderzoekers dat de hoeveelheid koolstof die door land werd opgenomen tijdelijk instortte. Bossen, planten en bodems – als netto categorie – namen vrijwel geen koolstof meer op.
Ook de zee waarschuwt. De gletsjers van Groenland en de ijskappen in de Noordpool smelten sneller dan verwacht. Dat vertraagt de Golfstroom en ook de snelheid waarmee oceanen koolstof absorberen. Voor het algenetende zoöplankton betekent het smelten van zee-ijs dat ze meer blootgesteld worden aan zonlicht, waardoor ze langer in de diepte blijven en de verticale migratie, die koolstof op de oceaanbodem opslaat, wordt verstoord.
De instorting van de koolstofput op land in 2023 zou tijdelijk kunnen zijn: zonder droogte of bosbranden zou het land weer koolstof kunnen opnemen. Maar het laat de kwetsbaarheid van deze ecosystemen zien, met grote gevolgen voor de klimaatcrisis.
Netto nul niet mogelijk zonder natuur
Het bereiken van netto nul is onmogelijk zonder de natuur. In afwezigheid van technologie die op grote schaal koolstof uit de atmosfeer kan verwijderen, zijn de uitgestrekte bossen, graslanden, veengebieden en oceanen van de aarde de enige optie om de menselijke koolstofvervuiling, die in 2023 een recordhoogte van 37,4 miljard ton bereikte, op te nemen.
Ten minste 118 landen vertrouwen op land om hun nationale klimaatdoelen te halen. Maar stijgende temperaturen, toename van extreem weer en droogtes duwen ecosystemen naar onbekend terrein.
De snelle ineenstorting is in de meeste klimaatmodellen niet meegenomen. Als dit doorzet, verhoogt het de kans op snelle mondiale opwarming die verder gaat dan wat de modellen hebben voorspeld.
Slechts één groot tropisch regenwoud – het Congobekken – blijft een sterke koolstofput die meer opneemt dan het uitstoot in de atmosfeer. Verergerd door El Niño-weerspatronen, ontbossing en mondiale opwarming, ervaart het Amazonegebied een recorddroogte, met rivieren op een historisch laag niveau. De uitbreiding van de landbouw heeft in de afgelopen jaren tropische regenwouden in Zuidoost-Azië veranderd in een netto bron van uitstoot.
De uitstoot van de bodem – de op één na grootste actieve koolstofopslag na de oceanen – zal naar verwachting tegen het einde van de eeuw met wel 40% toenemen als de huidige trend zich voortzet, doordat bodems droger worden.
Koolstofputten houden er mee op
Een artikel dat in juli werd gepubliceerd, vond dat hoewel de totale hoeveelheid koolstof die door bossen werd opgenomen tussen 1990 en 2019 stabiel was, hoewel het per regio sterk varieerde. De boreale bossen die zich uitstrekken over Rusland, Scandinavië, Canada en Alaska en waar ongeveer een derde van alle koolstof op land is opgeslagen, zagen een scherpe daling in de hoeveelheid koolstof die ze opnemen. Die verminderde met meer dan een derde door klimaatramp-gerelateerde keveruitbraken, branden en houtkap.
Samen met de afnemende veerkracht van het Amazonegebied en de droogte in delen van de tropen, hielpen de hete omstandigheden in de noordelijke bossen om de instorting van de landkoolstofput in 2023 te veroorzaken – wat leidde tot een piek in de atmosferische koolstof.
De oceanen – met de grootste natuurlijke opname van CO2 – hebben in de afgelopen decennia 90% van de opwarming door fossiele brandstoffen geabsorbeerd. Daardoor steeg de temperatuur van het zeewater, wat de koolstofopname door de oceanen verzwakt.
De kringloop van koolstof door het land en de oceaan blijft een van de minst begrepen delen van de klimaatwetenschap, zeggen onderzoekers. Terwijl menselijke uitstoot steeds eenvoudiger te meten is, maken het grote aantal en de complexiteit van natuurlijke processen dat er belangrijke hiaten in ons begrip zijn.
Niet in de modellen
Satelliettechnologie heeft de monitoring van bossen, veengebieden, permafrost en oceaancycli verbeterd, maar de schattingen en voorspellingen in internationale rapporten hebben vaak grote foutmarges. Dit maakt het moeilijk om te voorspellen hoe de natuurlijke koolstofputten van de wereld zich in de toekomst zullen gedragen, en veel modellen houden geen rekening met een plotselinge ineenstorting van meerdere ecosystemen.
“Over het algemeen zijn de modellen het erover eens dat zowel de land- als de oceaankoolstofput in de toekomst zullen afnemen als gevolg van klimaatverandering. Maar de vraag is hoe snel dat zal gebeuren. De modellen laten meestal zien dat dit vrij langzaam zal gebeuren, over een periode van ongeveer 100 jaar,” zegt professor Andrew Watson, hoofd van de mariene en atmosferische wetenschappen aan de Universiteit van Exeter. “Maar dit kan veel sneller gebeuren,” voegt hij toe. “Klimaatwetenschappers maken zich zorgen over klimaatverandering, niet alleen vanwege wat in de modellen zit, maar juist vanwege de dingen die de modellen missen.”
“Een ander proces dat ontbreekt in de klimaatmodellen is het simpele feit dat bomen sterven door droogte. Dit wordt waargenomen, maar geen van de modellen houdt rekening met droogte-gerelateerde sterfte van bomen in hun weergave van de landkoolstofput,” zegt hij. “Het feit dat deze factoren ontbreken, maakt de modellen waarschijnlijk te optimistisch.”
Klimaatdoelen onderuit
De gevolgen voor de klimaatdoelen zijn groot. Zelfs een bescheiden verzwakking van het vermogen van de natuur om koolstof op te nemen, zou betekenen dat de wereld veel grotere uitstootreducties zou moeten maken om netto nul te bereiken. De verzwakking van de landputten – die tot nu toe regionaal zijn – heeft ook het effect dat het de vooruitgang van landen op het gebied van koolstofvermindering tenietdoet, iets wat voor veel landen een uitdaging blijkt.
In Australië, bijvoorbeeld, zorgen enorme verliezen van koolstof in de bodem door extreme hitte en droogte in het binnenland ervoor dat het moeilijk wordt om hun klimaatdoel te halen, zo bleek uit een studie dit jaar. In Europa hebben Frankrijk, Duitsland, Tsjechië en Zweden allemaal aanzienlijke dalingen gezien in de hoeveelheid koolstof die door het land wordt opgenomen, gedreven door uitbraken van klimaatgerelateerde schorskevers, droogte en een toename van sterfte onder bomen.
Finland, dat het meest ambitieuze doel voor koolstofneutraliteit in de ontwikkelde wereld heeft, heeft de laatste jaren zijn eens enorme landkoolstofput zien verdwijnen. Dit betekent dat, ondanks het verminderen van de uitstoot in alle industrieën met 43%, de totale uitstoot van het land gelijk is gebleven.
Tot nu toe zijn deze veranderingen regionaal. Sommige landen, zoals China en de VS, ervaren nog geen vergelijkbare afname.
“De kwestie van natuurlijke koolstofputten is eigenlijk nooit goed overwogen in politieke en overheidskringen. Er is aangenomen dat deze natuurlijke koolstofputten er altijd zullen zijn. De waarheid is dat we ze niet echt begrijpen en dat we niet kunnen aannemen dat ze altijd bij ons blijven. Wat gebeurt er als die natuurlijke putten, waar ze eerder op vertrouwden, ophouden met werken omdat het klimaat verandert?” zegt Watson.
Lees meer in The Guardian