Veengebieden omvatten slechts 3 procent van het aardoppervlak maar slaan maar liefst 30 procent van alle koolstof op die in de bodem terechtkomt. Door extreme droogte gaat het echter snel verkeerd: in een paar maanden verandert het veen van opslag in bron van koolstof.
In het onderzoek, gepubliceerd in Science, stellen de onderzoekers vast dat door extreme droogte de koolstofuitstoot in veengebieden bijna drie keer zo hoog wordt.
Stijgende temperaturen zorgen hogere koolstofuitstoot
“Naarmate de temperaturen stijgen, komt droogte vaker voor en wordt die heviger, waardoor veengebieden kwetsbaarder zijn dan voorheen”, vertelt onderzoeker Yiqi Luo. “We leveren nieuw bewijs dat er veel op het spel staat bij het behoud van veengebieden. We hebben vastgesteld dat deze extreme droogtes honderden jaren aan opgeslagen koolstof kunnen wegvagen, dus dit heeft enorme gevolgen.”
Het is al langer bekend dat droogte de uitstoot van veengebieden verhoogt, maar dit is de eerste keer dat onderzocht wordt hoe het koolstofverlies verergert als de aarde opwarmt en er meer koolstofdioxide in de atmosfeer terechtkomt. Het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) schat dat extreme droogtes in de nabije toekomst 1,7 tot 7,2 keer zo vaak voorkomen. Met die waarschijnlijkheid, vertelt Luo, zijn de resultaten van de studie een nieuwe waarschuwing voor de ernstige gevolgen van de opwarming van de aarde.
Veengebieden bedekken maar 3 procent van het aardoppervlak, maar slaan meer dan 30 procent van de koolstof in de bodem op. “Het is een enorm reservoir aan koolstof vergeleken met elk ander ecosysteem”, zegt Luo. “We moeten een manier vinden om klimaatverandering tegen te gaan en de opwarming te keren.”
Methode en verassende ontdekking
De onderzoekers gebruikten gegevens van een veldexperiment in een sparrenmoeras in het noorden van Minnesota. Hier gebruikten ze tien testkamers, waarin ze de temperaturen en concentraties koolstofdioxide konden manipuleren. De studie keek naar de veengebieden tijdens een extreme droogte in juli en augustus 2021. Daarbij simuleerden onderzoekers tien mogelijke toekomstige klimaatscenario’s. Ze zagen dat het herstel van het grondwater na droogte langzamer verliep bij hogere temperaturen en hogere CO2-concentraties waardoor weer extra koolstof vrijkwam.
Luo verwachtte dat hogere temperaturen meer koolstofverlies zouden veroorzaken tijdens droogte, maar dat de verhoogde CO2-concentraties het koolstofverlies verergerden, was verrassend. Meer CO2 in hooglanden, gebieden die hoger liggen dan veenmoerassen, kunnen juist voor meer fotosynthese zorgen en de waterefficiëntie van planten verbeteren. Daardoor worden de gevolgen van extreme droogte deels beperkt.
“Eerdere onderzoeken hebben aangetoond dat een verhoogd CO2-gehalte doorgaans de impact van extreme gebeurtenissen vermindert, maar onze resultaten wijzen op het tegenovergestelde”, zo stelt Luo.
In de veengebieden ontdekte het team dat verhoogde koolstofdioxideconcentraties, zonder verhoogde temperaturen, de productiviteit van het ecosysteem wel degelijk verbeterden. Toch, bij zowel verhoogde temperaturen van 9 graden Celsius als hogere CO2-concentraties constateren de auteurs een “drastische” toename van de koolstofuitstoot tijdens de droogte van 2021.
De opbouw van veen is een langzaam proces waarbij plantenresten in een zuurstofarme, natte omgeving ophopen. De plantenresten vergaan door de omstandigheden niet, waardoor de koolstof wordt vastgehouden.
