Stijgende Temperaturen Leiden tot Snelle Koolstofafgifte uit de Bodem
Hoe reageert organische koolstof in de bodem op temperatuur- en vochtigheidsveranderingen? Deze vraag staat centraal in een nieuwe studie die onlangs is gepubliceerd in Nature Communications.
Het onderzoek omvatte wetenschappers van MARUM—Center for Marine Environmental Sciences aan de Universiteit van Bremen en het Alfred Wegener Instituut, Helmholtz Centrum voor Pool- en Marien Onderzoek in Bremerhaven. Wereldwijd slaan bodems meer dan twee keer zoveel koolstof op als de atmosfeer. Daarom vormt de opname en afgifte van koolstof door de bodem een sterke regulator van de atmosferische concentraties van het broeikasgas kooldioxide (CO2).
In het kader van de aanhoudende door de mens veroorzaakte klimaatverandering is het van groot belang om de gevoeligheid van bodemkoolstof beter te begrijpen, wat direct verband houdt met de afgifte van CO2 uit bodems, onder een veranderend klimaat, zoals stijgende temperaturen en/of schommelingen in de hydrologische cyclus. Studies hebben al de aandacht voor permafrostgebieden benadrukt, waar stijgende temperaturen leiden tot de afgifte van koolstof uit eerder bevroren bodems. Echter, grote hoeveelheden organische koolstof worden ook opgeslagen in bodems in subtropische en tropische gebieden. In deze regio’s was het voorheen onduidelijk wat de belangrijkste factor was voor een verandering in de koolstofomzettingssnelheid.
“Microben die organisch materiaal afbreken zijn over het algemeen actiever onder warme en vochtige omstandigheden, dus de koolstofinhoud in tropische bodems reageert zeer snel op klimatologische veranderingen. Sommige studies rapporteren een belangrijke invloed van veranderende hydroklimatische omstandigheden, terwijl in andere studies temperatuur de hoofdrol speelt,” legt eerste auteur Dr. Vera Meyer van MARUM uit.
De resultaten verrasten de onderzoekers en toonden iets onverwachts aan: De leeftijden van de landkoolstof veranderden slechts lichtjes met veranderingen in neerslag en de bijbehorende veranderingen in afstroming, maar reageerden sterk op temperatuurveranderingen. Bovendien was de verandering in leeftijden door de temperatuurstijging na de laatste ijstijd aanzienlijk groter dan verwacht. Dit betekent dat de postglaciale opwarming de afbraak van organisch materiaal door micro-organismen in de bodem drastisch versnelde en een veel sterkere uitstroming van CO2 uit (sub-)tropische bodems veroorzaakte dan voorspeld door koolstofcyclusmodellen.
Co-auteur Dr. Peter Köhler van AWI Bremerhaven zegt: “Het feit dat de modellen de koolstofafgifte uit bodems zo sterk onderschatten, toont aan dat we de gevoeligheid van bodemkoolstof in onze modellen moeten herzien.” Dit effect heeft niet alleen bijgedragen aan de toename van de atmosferische CO2-concentratie aan het einde van de laatste ijstijd, maar heeft ook verstrekkende gevolgen voor de toekomst: de koolstofomzet in bodems zal versnellen met verdere wereldwijde opwarming en kan de atmosferische CO2-concentratie verder verhogen via een eerder onderschatte feedback.
