13-02-08

Taiga: 470 miljard ton koolstof in boreale bossen

Het grootste bioom op aarde. Vele duizenden kilometers aaneengesloten bos, bestaande uit sparren, lariksen, en af en toe een berkje, in een brede gordel rond de toendra en de Noordpool in het noorden, en de gematigde klimaatzone in het zuiden.

Het totale oppervlak (het grootste deel van Alaska, Canada, Skandinavië en Siberië) bedraagt twintig miljoen vierkante kilometer, waar bruine beren, lynxen, wolven, veelvraten, rendieren en elanden nog vrij rondlopen.

De taiga, of boreale bossen, zijn de oerwouden van het noorden. Direct na de laatste ijstijd vormden de bossen op de afzettingen van oude gletsjers. Maar ook nu wordt het gebied door lage temperaturen gekarakteriseerd, met een flora en fauna die kan overleven in uitzonderlijk strenge winters, waarbij temperaturen van 50 graden onder nul voorkomen. De zomers daarentegen kunnen vrijwel net zo warm zijn als de onze.

De invloed van de noordelijke bossen op het klimaatsysteem is enorm. De Amazone, het grootste tropisch regenwoud, wordt vaak de 'longen van de wereld' genoemd. Toch beslaat het 'niet meer' dan 17 procent van het natuurlijke bos op aarde. De taiga vormt meer dan 50 procent van het totale oppervlak bos op aarde. Het belang van de boreale bossen voor koolstofopslag is nog groter, omdat veel organisch materiaal geconserveerd ligt in de dikke, vaak bevroren bodems. Hierdoor bevatten de boreale bossen per hectare twee keer zoveel koolstof als een hectare gemiddeld tropisch regenwoud, tot een duizelingwekkend totaal van wellicht 470 Gigaton koolstof. Tenminste, nu nog wel.

Lang werd gedacht dat de taiga kon compenseren voor onze CO2-uitstoot. In de jaren '80 en '90 circuleerde, vooral in Amerika, de populaire theorie van het 'CO2-fertilisatie-effect': meer koolstofdioxide in de atmosfeer, zou er voor zorgen dat de boreale bossen sneller zouden groeien. De natuurlijke CO2-opslag zou praktisch oneindig zijn. Alleen de Noord-Amerikaanse taiga zou jaarlijks 2 Gigaton CO2 aankunnen, waardoor zowel Canada als de Verenigde Staten in één klap klimaatneutraal waren, ongeacht hun gebruik van fossiele brandstoffen. Het was in dezelfde periode dat ook de onderhandelingen voor het Kyoto-protocol liepen. De bagatelliserende gedachte dat de organische koolstofkringloop spontaan het versterkte broeikaseffect zou compenseren heeft misschien mede bijgedragen aan het lage ambitieniveau van het klimaatverdrag, dat door de VS uiteindelijk niet eens is geratificeerd.

Maar sinds 1998 kon ook de VS beter weten. De cijfers kwamen niet voort uit wetenschappelijk onderzoek en bleken bij nadere bestudering in dat jaar volkomen onwaar. Tijdens de El Niño van 1997-1998 brandde niet alleen Borneo. Ook in de Verenigde Staten sloegen bosbranden toe. In Siberië bleek zelfs evenveel bos verbrand als op Borneo, maar het was aan de aandacht van de wereld ontsnapt.

De branden gaven aan dat de fertilisatie-theorie, als deze al klopt, niet bepalend is voor de koolstofbalans van de bossen. Maar de theorie is sowieso uiterst wankel. CO2 is vrijwel nooit de limiterende nutriënt. In de zure, arme bodems van de taiga is dat veel eerder stikstof, of fosfor. Maar wat de groei pas echt bevordert, is water.

Gevoelsmatig kan men denken dat de soms bitter koude noordelijke bossen wellicht 'gebaat' zouden zijn bij een beetje klimaatverandering. Maar voor ecosystemen geldt dat verstoring altijd slecht is, juist omdat ze rond een specifiek klimaat gevormd zijn - en ook de planten en de dieren over de loop van vele duizenden jaren aan de specifieke omstandigheden zijn aangepast. En een beter praktijkvoorbeeld dan de taiga is moeilijk te vinden: Temperatuurstijging zou er voor kunnen zorgen dat het groeiseizoen van de boreale bossen langer zou duren. Bomen zouden harder groeien, bossen worden dichter, en de opslag van biomassa in de veenmoerassen zou toenemen. Maar het effect is omgekeerd. Warme zomers verkorten het groeiseizoen van de taiga. Warmte leidt niet tot groei, het leidt tot uitdroging, in een gebied waar lokaal slechts 200 millimeter neerslag per jaar valt. In 2003, het jaar dat Europa maandenlange hittegolven beleefde, verdorden grote delen van de taiga, die daardoor ook bevattelijker wordt voor bosbranden.

Maar opwarming en uitdroging van de taiga leidt nog tot een andere positieve terugkoppeling, die het broeikaseffect kan versterken. Grote delen van de boreale bossen liggen met hun wortels op een vochtige veenbodem, die het grootste deel van het jaar bevroren is. Warme zomers leiden ertoe dat het dode, organische materiaal in de bodem ontdooit en vervolgens uitdroogt, waardoor de oude plantenresten voor het eerst kunnen rotten. En daarbij komt de koolstof, als methaan en CO2, vrij in de atmosfeer.

Volgens Alon Angert, van de Universiteit van Californië, heeft het CO2-fertilisatie-effect inderdaad gezorgd voor enige koolstofopslag in de boreale bossen, maar halverwege de jaren '90 haalde klimaatverandering het proces in. Inmiddels stoten ook de boreale bossen meer CO2 uit dan ze opnemen, zegt Angert. En dat zal in de toekomst alleen maar toenemen.

Want warmere zomers hebben nog een ander effect. Insecten, parasieten en andere boomziekten kunnen plotseling de noordelijke bossen bereiken en er de vegetatie beschadigen. Onderzoekers van het Potsdam Instituut voor Klimaatonderzoek vrezen dat ook de boreale bossen een omslagpunt in het klimaatsysteem vormen. Bij een temperatuurstijging van 3 tot 5 graden zullen de bossen massaal afsterven, waarbij hun koolstofreserve het broeikaseffect nog verder zal versterken. Het 'opschuiven' van bossen uit de gematigde zone in het zuiden naar de taiga wordt door hen uitgesloten. De loofbomen zijn niet bestand tegen de winters, die ook bij vijf graden opwarming bitter koud blijven.

Het IPCC denkt dat de kritische temperatuurstijging die zal leiden tot massale sterfte van de boreale bossen aan het einde van de 21e eeuw bereikt kan worden. Maar de temperatuurstijging verloopt op het noordelijke halfrond wellicht nog veel sneller. Lees morgen waarom in deel 4 van de serie over de verstoorde koolstofkringloop: veenmoerassen in de toendra.

Deel 1: De Amazone: 70 miljard ton koolstof
Deel 2: Bossen op Borneo: 50 miljard ton koolstof

© www.hier.nu