Toegenomen bosbranden door klimaatverandering kunnen de opname van CO₂ in oceanen beïnvloeden

Bijdrage van klimaatgedreven en antropogene branden aan SFe-depositie.

Bosbranden zijn een fundamentele kracht in de dynamiek van de aarde, met directe impact op de menselijke gezondheid, voedselzekerheid en biodiversiteit. Van luchtkwaliteit tot landschapsconfiguratie en beschikbaarheid van hulpbronnen, de gevolgen van brand hebben de ontwikkeling van de samenleving door de geschiedenis heen beïnvloed. De effecten op de oceanen, hoewel minder bekend, zijn evenzeer significant.

Branden stoten deeltjes en voedingsstoffen in de atmosfeer uit die lange afstanden kunnen afleggen en in de oceanen worden afgezet. Dit beïnvloedt de ontwikkeling van fytoplankton, aquatische fotosynthetische micro-organismen die CO₂ uit de atmosfeer absorberen. Dit fenomeen, vergelijkbaar met het bemesten van landbouwgrond om de productie te verhogen, beïnvloedt de koolstofcyclus van de aarde en heeft dus gevolgen voor het wereldwijde klimaatbalans.

Een nieuwe studie, geleid door onderzoekers van het Barcelona Supercomputing Center—Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS) en ICREA, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Climate Change, biedt nieuwe inzichten in de relatie tussen bosbranden en mariene ecosystemen. Het onderzoek toont aan dat klimaatverandering het aantal branden aanzienlijk kan verhogen, vooral in boreale gebieden, en daarmee de bijbehorende ijzeremissies, evenals de toevoer van deze micronutriënt naar de oceaan, wat de productiviteit van fytoplankton stimuleert.

“Klimaatgedreven branden ontstaan door gunstigere weersomstandigheden voor brand, zoals lage luchtvochtigheid en hoge temperaturen, die op hun beurt worden beïnvloed door antropogene klimaatverandering. Het begrijpen van deze branden en hun impact op de bemesting van belangrijke oceaangebieden zoals de Noord-Atlantische Oceaan is essentieel voor het nauwkeuriger voorspellen van toekomstige CO₂-niveaus in de atmosfeer,” zegt ICREA- en AXA-professor Carlos Pérez García-Pando, co-leider van de Atmospheric Composition-groep van BSC en senior co-auteur van de studie.

Onderzoekers hebben geavanceerde klimaatmodellen gebruikt om de toename van ijzeremissies door branden te projecteren, vooral op hoge breedtegraden van het noordelijk halfrond. In gebieden van de Noord-Atlantische Oceaan die gekenmerkt worden door ijzertekort, zou de afzetting van deze voedingsstoffen de productiviteit van fytoplankton kunnen verhogen, dat niet alleen de basis van de mariene voedselketen vormt, maar ook fundamenteel is in de koolstofcyclus, omdat deze micro-organismen grote hoeveelheden CO₂ uit de atmosfeer absorberen via fotosynthese.

Toename van mariene productiviteit in de Noord-Atlantische Oceaan

De studie concludeert dat deze toename van ijzeremissies door klimaatgedreven branden, die naar verwachting tussen de 1,7 en 1,8 keer hoger zal zijn dan de huidige projecties die alleen het directe effect van menselijke activiteit op hun toekomstige evolutie in overweging nemen, de mariene productiviteit in de Noord-Atlantische Oceaan door atmosferische afzetting tegen het einde van de 21e eeuw met tot 40% zou kunnen verhogen in de zomermaanden.

Echter, het onderzoek houdt ook rekening met de verwachte afname van andere essentiële voedingsstoffen in uitgestrekte oceanische gebieden door klimaatverandering, hetgeen de capaciteit van de oceaan om CO₂ te absorberen zou kunnen verminderen en de positieve effecten van verhoogde ijzerafzetting zou kunnen verzwakken.

“Het kwantificeren van deze voedingsbron voor fytoplankton is belangrijk om een nauwkeuriger beeld te krijgen van hoeveel CO₂ in de atmosfeer zal blijven in de komende decennia. Door te bepalen hoe klimaatgedreven branden de toevoer van ijzer naar de oceaan zullen verhogen, onthullen we een cruciale feedbacklus in het aardsysteem die we moeten begrijpen om klimaatverandering aan te pakken,” geeft Elisa Bergas-Massó, BSC-onderzoeker en hoofdauteur van de studie aan.

Het werk wijst op de noodzaak van een multidisciplinaire aanpak om de rol van vuur in het aardsysteem te begrijpen, inclusief atmosferische wetenschap, oceanografie en klimaatbeleid. Daarnaast is het belangrijk om observaties en modellen te verbeteren om deze effecten beter te kwantificeren en hun uiteindelijke impact op CO₂-absorptie te begrijpen.

“De resultaten van deze studie zijn cruciaal voor het verbeteren van projecties van de koolstofcyclus en de gezondheid van de oceaan onder een veranderend klimaat, en leggen de basis voor nauwkeurigere klimaatmodellen en beter geïnformeerde aanpassingsbeleid voor de klimaatverandering in de toekomst,” concludeert Maria Gonçalves Ageitos, BSC- en UPC-onderzoeker en senior co-auteur van de studie.