Bossen zijn cruciaal voor de opslag van CO2 op onze opwarmende planeet. Daarbij denk je niet zo snel aan de bodem. Die blijkt juist meer koolstof af te geven naarmate de temperatuur stijgt.
Dat toont een uniek experiment aan onder leiding van Peter Reich van de University of Michigan. De grond van de grote noordelijke bossen in bijvoorbeeld Canada vormt een reservoir voor de CO2 die bomen absorberen en gebruiken voor fotosynthese. Maar volgens het experiment ontsnapt er door de opwarming meer koolstof uit de bodem dan er door planten wordt toegevoegd.
“Dit is slecht nieuws omdat het aantoont dat, naarmate de wereld opwarmt, de bodem een deel van zijn koolstof weer aan de atmosfeer afgeeft”, zegt Reich, wiens studie in Nature verscheen. Hoe erg dat precies is, is nog onduidelijk. “Maar het grotere plaatje is dat het verlies van meer koolstof altijd slecht is voor het klimaat.”
Vele eerdere studies
Ongeveer 40 procent van de koolstof slaan bossen op in de bodem. Door te achterhalen hoe stijgende temperaturen invloed hebben op de koolstof die in en uit de grond gaat, kunnen we tot betere klimaatmodellen komen, die voorspellen hoe de opwarming verder verloopt.
Daarom is het niet voor het eerst dat er onderzoek wordt gedaan naar de impact van klimaatverandering op de CO2-uitstoot uit de bodem van bossen. Punt is dat tot nu toe maar weinig studies langer dan drie jaar duurden. Bovendien richtten zij zich óf op de opwarming van de grond óf op de lucht erboven, maar zelden op allebei.
Langer en beter onderzoek
In het experiment, dat wordt beschouwd als het eerste in zijn soort, deden de onderzoekers metingen van zowel de bodem- als de luchttemperatuur. De studie duurde ook meer dan twaalf jaar. “Ons onderzoek is uniek”, aldus klimaatprofessor Reich. “Het is verreweg het meest realistische experiment op dit gebied ter wereld.”
Hoe bijzonder het onderzoek is, blijkt onder meer uit de lange lijst samenwerkingen met gerenommeerde instituten. Zo werd de peperdure studie mede gefinancierd door de National Science Foundation in de VS, het Amerikaanse ministerie van Energie en de University of Minnesota. Verder werkten ook nog de University of Illinois en het Smithsonian Environmental Research Center mee aan het experiment.
Twee scenario’s
Het team werkte op twee locaties in het noorden van Minnesota met in totaal 72 percelen, waarbij ze twee verschillende opwarmingsscenario’s vergeleken met de huidige omstandigheden. In het eerste scenario werden de stukken grond op 1,7 graden Celsius boven de omgevingstemperatuur gehouden. In het tweede scenario was het verschil met de normale temperatuur 3,3 graden. De resultaten waren zorgelijk: de CO2-uitstoot van de bodem nam met 7 procent toe in het mildere scenario en met maar liefst 17 procent bij de extremere variant.
De uitgestoten koolstof is een gevolg van het metabolisme van plantenwortels en bodemmicroben die zich voeden met onder meer dode plantendelen en koolstofhoudende stoffen zoals suiker en zetmeel dat uit de wortels sijpelt. “De microben zijn net als wij. Een deel van wat we eten, ademen we weer uit in de atmosfeer”, stelt Reich. “Ze gebruiken exact hetzelfde metabolische proces om CO2 weer af te geven aan de lucht.”
Drogere bodem
Hoewel de hoeveelheid uitgeademde koolstofdioxide toenam in de percelen met hogere temperaturen, schoot hij niet zo veel omhoog als had gekund, stellen de onderzoekers. Dat komt vermoedelijk doordat microben de voorkeur geven aan een vochtigere bodem, terwijl de grond juist droger wordt bij hogere temperaturen, iets waar in het experiment rekening mee is gehouden. “De boodschap is dat bossen meer koolstof verliezen dan we zouden willen”, besluit Reich. “Maar misschien niet zoveel als wanneer deze uitdroging niet plaatsvond.” Het enorme experiment komt dus met slecht nieuws, maar het had erger gekund.
