Tropische vegetatie vormt een belangrijk onderdeel van de wereldwijde koolstofcyclus, omdat het een aanzienlijke bijdrage levert aan de wereldwijde netto primaire productiviteit en daarmee grote hoeveelheden koolstof uit de atmosfeer vastlegt. Eerdere onderzoeken op het niveau van individuele planten of bospercelen, lieten zien dat tropische vegetatie een verzachtende factor kan zijn in de wereldwijde effecten van verhoogde CO₂ concentraties in de atmosfeer: wanneer er meer CO₂ in de atmosfeer vrijkomt, neemt de vegetatie meer CO₂ op waardoor de gevolgen minder groot zullen zijn.

Landschapsniveau

De nieuwe studie, uitgevoerd onder leiding van dr. William Gosling van het UvA Instituut voor Biodiversiteit en Ecosysteem Dynamica, schaalt op naar landschapsniveau en kijkt naar langere tijdschalen, waarmee het mogelijk is om te kijken naar tropische vegetatieveranderingen over langere perioden wat relevanter is voor ecosysteemveranderingen.

Het internationale onderzoeksteam uit Nederland, de Verenigde Staten en het Verenigd Koninkrijk combineerde verschillende typen bewijs. ‘Aan de hand van sedimenten uit het Bosumtwi-meer in Ghana keken we naar historische veranderingen in het landschap, maar we gebruikten ook historische gesimuleerde klimaatdata en we keken naar wereldwijde atmosferische CO₂-veranderingen aan de hand van ijskernen van de afgelopen 500.000 jaar’, legt Gosling uit.

Met de sedimenten uit het Bosumtwi-meer konden de onderzoekers het landschapsverleden reconstrueren. Zo verkregen zij onder andere historische informatie over vegetatieveranderingen, bosbranden, activiteit van herbivoren en de beschikbaarheid van vocht voor de vegetatie. Deze informatie werd samen met gegevens over temperatuur en atmosferische CO₂-concentraties gecombineerd in een model. Gosling: ‘Het model stelde ons in staat om de relatieve sterkte van de relaties tussen deze factoren te identificeren.’

Vocht, brand en herbivoren

Het nieuwe onderzoek toont aan dat atmosferische CO₂-concentraties minder belangrijk zijn voor de vegetatie dan de aanwezigheid van vocht, brand en herbivoren. ‘De huidige vegetatiemodellen voorspellen een toename van de boombedekking in tropische savannes door de toename van atmosferische CO₂. Deze modellen zijn gebaseerd op kleinschalige experimenten. Onze resultaten laten zien dat deze modellen moeten worden aangepast’, aldus Frank van Langevelde, hoogleraar van de Wildlife Ecology and Conservation-groep van Wageningen University and Research en co-auteur van het artikel.  ‘Het nieuwe van onze data is dat als je opschaalt naar landschapsschaal, de beschikbare hulpbronnen en processen in het landschap belangrijker zijn dan het CO₂-effect. Simpel gezegd: we hebben laten zien dat als er niet genoeg water is, of als er jaarlijkse bosbranden zijn, het niet uit maakt hoeveel CO₂ er in de atmosfeer zit. Er groeit namelijk geen bos als alle zaailingen verbranden of worden opgegeten door dieren.’

Gosling: ‘Hoewel we een dataset hebben die een periode van 500.000 jaar beslaat, hebben we maar naar één onderzoekslocatie gekeken. Mogelijk is de relatie tussen CO₂ en vegetatie elders in de tropen anders. In elk geval is het belangrijk dat huidige initiatieven die de opslag van koolstof in tropische vegetatie moeten bevorderen, ook het effect van vocht, brand en begrazing in overweging nemen.'

Publicatiegegevens

William D. Gosling, Charlotte S. Miller, Timothy M. Shanahan, Philip B. Holden, Jonathan T. Overpeck, and Frank van Langevelde: ‘A stronger role for long-term moisture change than for CO₂ in determining tropical woody vegetation change’ in: Science (2022). DOI: 10.1126/science.abg4618