Het land als buffer tegen klimaatverandering – maar voor hoe lang?

23 december 2016 door Sara Vicca in Geen categorie

Landecosystemen zoals bossen en graslanden wisselen enorme hoeveelheden CO2 uit met de atmosfeer. Globaal gezien circuleert er maar liefst 12 keer meer CO2 doorheen de ecosystemen (opname via fotosynthese, afgifte via respiratie, zie figuur 1) dan de mens uitstoot.

Figuur 1: Schematische weergave van de CO2-uitwisseling tussen landecosystemen en atmosfeer. Planten nemen CO2 op via fotosynthese en geven een deel ervan terug af via respiratie. Ook bodemorganismen respireren. Wanneer de som van respiratie door planten en bodemorganismen kleiner is dan de fotosynthese, neemt het ecosysteem netto CO2 op (=CO2 sink) waardoor klimaatverandering gebufferd wordt. In het andere geval hebben we te maken met een bron van CO2 en wordt klimaatverandering versterkt.

Figuur 1: Schematische weergave van de CO2-uitwisseling tussen landecosystemen en atmosfeer. Planten nemen CO2 op via fotosynthese en geven een deel ervan terug af via respiratie. Ook bodemorganismen respireren. Wanneer de som van respiratie door planten en bodemorganismen kleiner is dan de fotosynthese, neemt het ecosysteem netto CO2 op (=CO2 sink) waardoor klimaatverandering gebufferd wordt. In het andere geval hebben we te maken met een bron van CO2 en wordt klimaatverandering versterkt.

Dit betekent dat een relatief klein onevenwicht in de CO2-uitwisselingsbalans van ecosystemen een belangrijk effect kan hebben op ons klimaat. Momenteel zijn opname en afgifte van CO2 door landecosystemen niet in evenwicht. Gelukkig voor ons is fotosynthese momenteel groter dan respiratie en vormen bossen en andere ecosystemen dus een CO2 sink. Met andere woorden, ze bufferen de uitstoot door de mens, en dit met maar liefst 31% (Figuur 2). Zonder deze natuurlijke buffer zou klimaatverandering al veel erger zijn (de CO2 concentratie in de lucht zou zonder de landbuffer al zo’n 470 ppm (deeltjes per miljoen) bedragen i.p.v. de huidige 400 ppm).

 

 

Figuur 2: Het globale koolstofbudget (gemiddelde van 2006-2015). Links de belangrijkste bronnen van CO2 (verbranding van fossiele brandstoffen en ontbossing), en rechts de CO2 sinks (= waar wordt de CO2 opgeslaan). Landecosystemen en oceanen slaan momenteel samen zo'n 56% van onze uitstoot op en vormen zo een belangrijke buffer tegen klimaatverandering. Er blijft (voorlopig) immers maar 44% van onze CO2 emissies in de atmosfeer. Bron: Global Carbon Project 2016.

Figuur 2: Het globale koolstofbudget (gemiddelde van 2006-2015). Links de belangrijkste bronnen van CO2 (verbranding van fossiele brandstoffen en ontbossing), en rechts de CO2 sinks (= waar wordt de CO2 opgeslaan). Landecosystemen en oceanen slaan momenteel samen zo'n 56% van onze uitstoot op en vormen zo een belangrijke buffer tegen klimaatverandering. Er blijft (voorlopig) immers maar 44% van onze CO2 emissies in de atmosfeer.
Bron: Global Carbon Project 2016.

 

Maar blijft dit wel zo? Kunnen we blijven rekenen op bossen en andere ecosystemen om onze uitstoot deels op te ruimen?

 

Helaas niet. De klimaatverandering die gepaard gaat met een aanhoudende uitstoot van CO2 vormt immers een belangrijke bedreiging voor de opname en opslag van CO2 in ecosystemen. Recent nog werd bvb. aangetoond dat grote hoeveelheden koolstof die opgeslagen zitten in de bodem dreigen vrij te komen als gevolg van de opwarming, en ook methaanemissies uit ontdooiende permafrost vormen een reële bedreiging. Mogelijk nog belangrijker is de impact van extreme weersgebeurtenissen die in een korte tijdspanne enorme hoeveelheden CO2 kunnen vrijstellen.

Hittegolven en droogtes beperken de CO2-opname door planten en kunnen leiden tot sterfte van bomen en andere planten. De Europese hittegolf van 2003 bvb. reduceerde fotosynthese in Europese ecosystemen met 30% en veranderde de Europese ecosystemen tijdelijk van een CO2 sink in een bron van CO2. Zo werd naar schatting 4 jaar opslag van CO2 in Europese ecosystemen teniet gedaan.

Veel erger nog wordt het wanneer hittegolven en droogtes aanleiding geven tot branden, waarbij grote hoeveelheden CO2 in 1 keer vrijkomen. Vooral in de tropen heeft dit in de afgelopen jaren al geleid tot een enorme uitstoot van CO2. In 2005 en 2010 bvb. zijn – als gevolg van droogte – grote delen van het Amazonewoud in vlammen opgegaan, en daarbij kwam telkens bijna 7 Gt CO2 vrij (wat overeenkomt met 1/5de van onze huidige jaarlijkse uitstoot).

Een ander soort weersextreem met potentieel nefaste gevolgen voor de koolstofopslag op het land zijn orkanen. Recent nog vernielde orkaan Matthew grote delen van Haïti, en deze orkaan had een duidelijk  ‘climate change signature’, zoals hier uitgelegd door Michael Mann, een vooraanstaande Amerikaanse klimaatwetenschapper. Zulke extreme orkanen hebben niet alleen een enorme impact op de lokale bevolking, maar ook op de natuurlijke ecosystemen. Zo vernielde orkaan Katrina in 2005 naar schatting 320 miljoen bomen, wat overeenkomt met een koolstofverlies equivalent aan minstens 50% van de netto jaarlijkse koolstofopslag in bossen in de VS.

Wanneer door klimaatverandering hittegolven, droogtes en orkanen toenemen in frequentie en intensiteit, zal de bufferende capaciteit van onze ecosystemen duidelijk aangetast worden. Dit is een van de redenen waarom het zo belangrijk is om opwarming te beperken tot 2 ⁰C of minder. Hoe verder we klimaatverandering drijven, hoe groter de kans dat landecosystemen veranderen in een bron van CO2 en van klimaatverandering een zelfversterkend fenomeen maken. Als we er echter in slagen onze uitstoot snel en sterk te reduceren, kunnen we nog een tijdje rekenen op het land en de oceanen om de CO2 concentraties in de atmosfeer heel langzaam maar zeker terug te dringen.


4 reactie op “Het land als buffer tegen klimaatverandering – maar voor hoe lang?”

  1. Ferdinand Engelbeen Beantwoorden | Permalink

    Als zelfs een editoriaal in Nature en ook het recente rapport van het IPCC aangeven dat er totaal geen trend te zien is in extreme weersfenomenen, dan vindt ik het nogal vreemd dat men in dit artikel waarschuwt dat die gaan toenemen. Waar is dat op gebaseerd? Waarschijnlijk op klimaatmodellen, maar die hebben tot op heden niet zo'n beste reputatie inzake hun "voorspellingen", sorry, "projecties".

    Wereldwijd is geen enkele toename te zien in extreme droogte, regenval, zeespiegelstijging, tornado's, orkanen,... Het aantal en vooral de globale energie van orkanen is zelfs spectaculair gedaald: gehalveerd sinds de actieve periode van 1995-2005, enkel 2015-2016 was weer actiever, zie:
    http://models.weatherbell.com/tropical.php
    Dus van enige "menselijke" oorzaak in aantal of omvang van extreme weersfenomenen is gewoon geen sprake.

    Verder neemt de vergroening van de aarde, en net van de drogere gebieden juist toe, gemeten door satellieten. De Sahel en andere semi- en volle woestijnen worden groener, dank zij minder waterverlies: meer CO2 geeft minder huidmondjes en dus minder verdamping.

    Er is geen enkele reden om aan te nemen dat hogere temperaturen enorme vrijgave aan CO2 zullen geven: tijdens het vorige interglaciaal, het Eemian, waren de temperaturen in Alaska, Noord-Canada en Siberië 5-10 graden warmer dan vandaag. Alle permafrost gesmolten en bossen groeiden tot aan de Noordelijke IJszee. CO2 was toen 310 ppmv, CH4 was 700 ppbv. Vandaag resp. 400 ppmv en 1900 ppbv, dank zij de mens.

    Er is geen enkele reden om aan te nemen dat de aarde noch de diepe oceanen gelimiteerd zijn in hun opnamecapaciteit. De opname tot op heden is nog steeds recht evenredig met het extra CO2 in de atmosfeer boven het evenwicht met de gemiddelde temperatuur van de oceanen, dat rond 290 ppmv ligt. Geen enkele verzadiging in opname te zien. E-macht reductie ~51 jaar, of een halveringstijd van ~35 jaar... Alle tot op heden door de mens in de lucht gejaagd CO2 is goed voor 1% van wat er al in de diepzee zit na totale opname...

    • Mark Beantwoorden | Permalink

      Laat ons alle acties rond global warming systematisch ondermijnen. Zo zal de gewone burger nog meer verwijfeld worden en bijgevolg geen broodnodige actie ondernemen. Mijnheer geloofde tot voor enkele jaren waarschijnlijk ook niet in de opwarming van de aarde... "De aarde wordt groener, woestijnen worden groener", geloof deze man niet aub, hij is een aandachtzoeker.

  2. H. van Hilst Beantwoorden | Permalink

    De reactie van F. Engelbeen staat stijf van de verdraaiingen, halve waarheden en kletskoek. Niets van geloven dus.

Een reactie geven