Satellietgegevens tonen aan dat de koolstofopname van Afrikaanse graslanden toeneemt met neerslag, in tegenstelling tot bossen en savannes

Een vrouw draagt water aan de voet van de Dent de Man-berg in Ivoorkust.

Afrika is een bron van onzekerheid in de berekeningen van de koolstofcyclus. Volgens sommige schattingen stoten de landschappen van het continent jaarlijks 2,1 miljard ton meer kooldioxide uit dan ze opnemen – ongeveer gelijk aan 1,5 keer de jaarlijkse uitstoot van kolencentrales. Andere schattingen zijn echter bijna het tegenovergestelde, en suggereren dat de overvloedige plantaardige materie op het continent jaarlijks 2,0 miljard ton meer kooldioxide opneemt dan het uitstoot.

Deze onzekerheid bestaat deels omdat de hoeveelheid koolstof die Afrika opneemt en uitstoot van jaar tot jaar sterk varieert, en deels omdat er een tekort is aan beschikbare oppervlaktewaarnemingen in het continent. Yun en collega’s onderzochten de reden voor deze fluctuaties door een reeks atmosferische transportmodellen toe te passen op gegevens van de Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2), een satellietinstrument dat de kooldioxide-uitstoot over het aardoppervlak volgt. Door een kritieke observatieleemte boven Afrika te vullen, heeft de OCO-2-satelliet onderzoekers in staat gesteld om de koolstofcyclus van het continent in ongekende detail te bestuderen.

Wetenschappers vermoeden eerder dat temperatuur de belangrijkste factor was die de plantengroei en daarmee de kooldioxide-uitstoot beïnvloedde. In plaats daarvan ontdekten deze onderzoekers dat in Afrika de vochtigheidsniveaus een veel grotere impact hebben.

Verschillende soorten landschappen reageren echter heel verschillend op vocht. In struik- en graslanden maken planten optimaal gebruik van water wanneer het beschikbaar komt, door hun massa te vergroten met weinig energieverbruik. Deze reactie betekent dat in natte jaren struik- en graslanden veel koolstof opnemen en zeer weinig uitstoten, wat de koolstofflux van het continent aanzienlijk verschuift. In tegenstelling tot deze gebieden stoten bossen en savannes in natte omstandigheden ongeveer dezelfde hoeveelheid koolstof uit en nemen deze ook op; hun algehele impact op de koolstofflux van het continent is daarom kleiner.

Deze bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Global Biogeochemical Cycles, bieden een verklaring voor de langdurige vraag waarom Afrika tijdens het El Niño-evenement van 2015-2016 zo’n zwakke koolstofput was. Het continent was in die tijd ongewoon droog, wat leidde tot stilstaande plantengroei en koolstofopname.

Verwacht wordt dat de neerslag in Afrika in de komende decennia zal veranderen. Over het algemeen zal de beschikbaarheid van vocht naar verwachting toenemen in het noorden en afnemen in het zuiden, maar neerslag zal waarschijnlijk patchy zijn, wat leidt tot discrete uitbarstingen van plantengroei. De onderzoekers benadrukken dat de langdurige werking van OCO-2 essentieel is voor het monitoren van hoe Afrikaanse ecosystemen reageren op deze verschuivende neerslagpatronen. Het in aanmerking nemen van vochtfluctuaties zou nauwkeurigere voorspellingen kunnen mogelijk maken van hoe de koolstofcyclus zal reageren op klimaatverandering.