Uit een studie geleid door onderzoekers van de Universiteit Antwerpen en het Catalaanse onderzoekscentrum rond ecologie en bosbeheer CREAF blijkt dat uitgestrekte natuurgebieden wereldwijd symptomen van destabilisatie vertonen, en dus op het punt staan ingrijpend te veranderen. Daarbij zou het vermogen van deze gebieden om koolstof vast te leggen in het gedrang kunnen komen.

Een studie die deze week gepubliceerd werd in het gerenommeerde vakblad Nature, wijst op duidelijke tekenen van destabilisatie van de koolstofopname in landecosystemen in grote delen van de wereld. Volgens de studie behoren het Middellandse Zeegebied, Zuidoost-Azië en de westkust van Noord- en Midden-Amerika tot de gebieden die het meeste risico lopen op destabilisatie. In het Middellandse Zeegebied kunnen abrupte veranderingen bossen omvormen tot struwelen met kreupelhout.

Het verschil tussen de opname en de uitstoot van CO2 in deze gebieden schommelt steeds meer, met sommige jaren sterke plantengroei (en dus hoge koolstofvastlegging) en andere jaren zwakke plantengroei (en lage koolstofvastlegging). De auteurs van het onderzoek waarschuwen dat deze toenemende variabiliteit wijst op de ontwrichting van ecosystemen, met abrupte veranderingen tot gevolg.

Bossen verworden tot struwelen

“Niet alleen de variabiliteit van deze ecosystemen neemt toe, maar ook hun ‘geheugen’, waarbij de koolstofopname in een bepaald jaar steeds positiever gerelateerd is aan de opname het jaar voordien. Zo is het alsmaar waarschijnlijker dat een lage koolstofopname gevolgd wordt door een nog lagere opname het jaar daarna”, zegt de hoofdauteur van de studie, Marcos Fernández, onderzoeker aan de Universiteit Antwerpen en CREAF.

“Dit zijn duidelijke symptomen van destabilisatie van belangrijke ecosystemen, die abrupte veranderingen teweeg kunnen brengen in landschappen. In mediterrane ecosystemen kunnen bossen bijvoorbeeld verworden tot struwelen met kreupelhout, en dat is in het huidige klimaat een onomkeerbaar proces.”

De studie bevestigt dat de gebieden met het grootste risico op destabilisatie minder bosareaal en meer akkerland hebben, warmer zijn, en grotere temperatuurschommelingen kennen. Dat kan in verband staan met een toename van extreme weersomstandigheden, zoals hitte- en koudegolven. Tot deze risicogebieden behoren de westkust van Noord- en Midden-Amerika, het Middellandse Zeegebied, het oosten van Afrika, India, Pakistan en Zuidoost-Azië.

Voor deze studie werkte het onderzoeksteam met gegevens over de wereldwijde netto ecosysteemproductie voor de periode 1981–2018 van CAMS en CarboScope, twee wereldwijde atmosferische inversiemodellen. Ze gebruikten ook gegevens over de netto ecosysteemproductie van TRENDY, een verzameling van twaalf dynamische wereldwijde vegetatiemodellen.

Instabiliteit bemoeilijkt koolstofvastlegging

De studie toont aan dat het vermogen om koolstof vast te leggen de afgelopen jaren aangetast is in de regio’s met het grootste risico op destabilisatie, terwijl dat vermogen juist toegenomen is in gebieden waar de variabiliteit afgenomen is, zoals het Amazonegebied en delen van Midden- en Noord-Europa. “In de Amazone is er weliswaar koolstof verloren gegaan tijdens de onderzoeksperiode, maar de verliezen worden steeds kleiner omdat de capaciteit voor koolstofvastlegging van deze systemen groter wordt”, legt onderzoeker Josep Peñuelas van CREAF uit.

“De koolstofcyclus kunnen voorspellen is essentieel als we de klimaatverandering willen tegengaan, want landecosystemen vangen momenteel ongeveer een derde van alle menselijke koolstofuitstoot af. Als het vermogen om koolstof vast te leggen afneemt in deze gebieden, dan zullen we met z’n allen onze CO2-uitstoot nog sterker moeten gaan inperken”, zegt Sara Vicca (UAntwerpen), een van de auteurs van de studie.

“We weten nog niet of zulke abrupte veranderingen het klimaat of de koolstofvastleggingscapaciteit van planten zullen veranderen, maar in elk geval wordt het door de mogelijke destabilisatie van grote delen van de biosfeer veel moeilijker om voorspellingen te doen.”