Grondafvloeiing uit gekapte bossen stoot reactiever koolstof uit en ondermijnt klimaatmaatregelen

Onderzoek naar de impact van boskap op opgeloste organische stoffen (DOM)

De wereldwijde vraag naar houtproducten blijft toenemen, wat een uitdaging vormt voor de houtindustrie. Om op een duurzame manier aan deze vraag te voldoen, vervangt de industrie gekapte gebieden door boomplantages en kwekerijen om uiteindelijk de voorraden aan te vullen. Dit gebruik en de hergroei van hout zouden ook helpen om een koolstofsink te behouden. Hoewel dit tot op zekere hoogte waar kan zijn, heeft een nieuwe studie aangetoond dat een belangrijke bron van koolstofverlies vaak buiten beschouwing wordt gelaten.

Het onderzoek, gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences, beschrijft een driejarige studie naar opgeloste organische materialen (DOM) die in afvloeiing rond gekapte gebieden in Ontario, Canada, zijn aangetroffen. Onderzoekers voerden maandelijkse monsters van stroom- en bodemwater uit om de DOM-concentratie en moleculaire samenstelling in vier stroomgebieden te beoordelen, waarvan er twee gekapt waren en twee als controle dienden met vergelijkbaar klimaat, geologie en topografie. Ze maakten gebruik van ultrahoge-resolutie massaspectrometrie en optische spectroscopie om de moleculaire samenstelling van de DOM te bepalen.

De studie toonde aan dat de DOM-concentraties vier keer toenamen in de eerste twee maanden na de boomkap en daarna weer afnamen. Deze initiële toename is waarschijnlijk te wijten aan bodemverstoring en verlies van boomomslag. Het team ontdekte dat de samenstelling van de DOM reactiever en diverser werd, met meer verbindingen beschikbaar voor microbieel gebruik, en dat deze moleculaire veranderingen minstens 2 jaar na de kap aanhielden.

De auteurs leggen uit waarom dit belangrijk is: “Zodra terrestrische koolstof als DOM in de waterlopen wordt vrijgegeven door boskap, is het waarschijnlijker dat deze weer in de atmosfeer wordt teruggegeven dan in ongerepte stromen of als het als mineraal-geassocieerde organische stof in de bodem was gebleven.”

Ze merken op dat niet alle koolstof in DOM noodzakelijkerwijs weer in de atmosfeer terechtkomt, maar microben zullen waarschijnlijk de afgifte van koolstof uit bepaalde DOM-samenstellingen via respiratie verhogen. “De kans dat terrestrische koolstof terugkeert naar de atmosfeer hangt uiteindelijk af van de samenstelling van de DOM die in de waterlopen komt. Activiteiten rond boskap kunnen de DOM-samenstelling veranderen door overland- en near-surface laterale stroming te verhogen, de bodem fysiek te verstoren met zware machines, en houtafval te genereren. In vergelijking met bodems, vooral mineraal-geassocieerde organische stof, is DOM ook veel reactiever omdat het gemakkelijk beschikbaar is voor microbieel metabolisme.”

Over het geheel genomen geeft de studie aan dat deze veranderingen de netto koolstofopslagvoordelen van houtproducten kunnen verminderen, en de onderzoekers schatten dat 6,4% van de koolstof die als hout werd verwijderd, als DOM naar de stromen verloren ging. Dit klinkt misschien niet veel, maar in sommige gevallen is het genoeg om de boskap van een koolstofsink naar koolstofneutraal of zelfs een koolstofbron te verschuiven.

Uiteindelijk geven de resultaten aan dat het koolstofverlies door DOM-afvloeiing moet worden overwogen en berekend bij schattingen van de koolstofvastlegging van boskapactiviteiten. Beleidsmakers en strategen kunnen deze bevindingen gebruiken om de koolstofaccountancy en strategieën voor klimaatmitigatie te herzien. “Onze resultaten tonen aan dat zonder overweging en opname van aquatische koolstoffluxen als onderdeel van BMP’s, de potentiële koolstofvastlegging van houtkap, met name in noordelijke gebieden zoals die hier zijn onderzocht, verkeerd zal worden berekend,” schrijven de auteurs van de studie.