Een Europees onderzoeksproject, CARBOEUROPE, probeert de levensloop van koolstof op te helderen. De Europese Unie financiert het project met vijftien miljoen euro.
Maar liefst 190 onderzoekers werken mee aan het Europese onderzoek naar de koolstofbalans. Zwaartepunt van het CARBOEUROPE-project is het Max-Planck-Institut für Biogeochemie in het Duitse Jena. Met een veelvoud aan moderne meetmethoden en technieken proberen de koolstofonderzoekers duidelijk te maken op welke manier de natuur omgaat met het broeikasgas CO2. Bossen zouden dit gas opslaan en zo een manier vormen waarop landen gemakkelijker kunnen voldoen aan de in Kyoto afgesproken verplichting tot beperking van de netto CO2-uitstoot.
De politiek heeft voor de internationale klimaatbeschermingsmaatregelen de zegen van de wouden ontdekt. Verzameld in het CARBOEUROPE-project, onderzoeken 190 biologen, ecologen, meteorologen, natuurkundigen en wiskundigen van 69 instituten in vijftien landen of de wouden wel zo’n zegen vormen. Ze meten en modelleren het gedrag van de wouden om de koolstofbalans beter te begrijpen.
Wat gebeurt er als de permafrost ontdooit?
Door de opwarming van de aarde dooit de permafrost in rap tempo. Aardwetenschapper Niek Jesse Speetjens deed onderzoek naar de gevolgen.
Directeur prof dr Ernst-Detlef Schulze van het Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena: “Het gaat hier niet alleen om een beter begrip van de processen die in onze bossen plaatsvinden, maar ook om de dringend noodzakelijke ontwikkeling van een consistente methodiek voor de controle op de biologische koolstofzinkputten waarin het protocol van Kyoto voorziet.” Een alom geaccepteerde meetmethode moet dus duidelijk maken of bossen inderdaad CO2 vastleggen.
Bossen, maar ook andere groene gebieden, onttrekken jaarlijks 2,3 miljard ton koolstofdioxide aan de atmosfeer, ongeveer een derde van de wereldwijde uitstoot. De belangrijkste CO2-producenten zijn Midden-Europa, Noord-Amerika en Oost-Azië. Zo produceerde de complete Europese gemeenschap in 1995 bijvoorbeeld drie miljard ton CO2. Vermoed wordt dat bossen de voornaamste biologische zinkput voor CO2vormen. Volgens recente modelberekeningen zijn de Europese en Siberische bossen mogelijk zeer koolstofhongerig, nog veel meer dan verwacht.
“Er bestonden geen methoden die inzetbaar waren van lokale tot wereldwijde schaal en alle relevante processen en aspecten van de koolstofbalans konden meenemen. Onze grootste uitdaging is het om consistentie te krijgen in de koolstofbalans op deze zeer uiteenlopende schalen”, zegt Riccardo Valentini van de universiteit in het Italiaanse Viterbo. Enkele vierkante centimeter monsters van bodem en planten vertellen hoe de bij de fotosynthese opgenomen koolstof wordt verdeeld over bladeren, hout en wortels. Laboratoriummetingen en modellen verraden hoe lang de koolstof gemiddeld in het bos verblijft voordat het als CO2weer in de atmosfeer belandt.
De taiga reinigt industriële gassen
CARBOEUROPE gebruikt dertig micrometeorologische meettorens in Europa, die continu de netto uitwisseling van koolstof tussen bos en atmosfeer meten. Deze netto-uitwisseling levert de jaarlijkse koolstofopslag op. Uit de analyses blijkt dat de bossen in de Middellandse-Zeegebieden bijzonder veel koolstof opnemen. In de noordelijke gebieden zijn er sterke afwijkingen. Het ene jaar kunnen de bossen een zinkput van CO2zijn, het volgende jaar een bron. De netto uitwisseling hangt niet af van de fotosynthese, maar meer van de ademhaling door de bodem, ofwel de omzetsnelheid van strooisel en organische materialen in de bodem. Elke verstoring van het ecosysteem, bijvoorbeeld door houtvesting, verhoogt de omzettingssnelheid en vermindert daarmee de mate van koolstofopslag door het bos.
Onlangs publiceerden de onderzoekers van het biogeochemische Max-Planck-instituut in Science dat oude, ongestoorde en nauwelijks door de mens gebruikte bossen en oerwouden betrouwbaardere partners zijn voor de klimaatbescherming dan jonge of intensief beheerde bossen. Om te begrijpen hoe de koolstofopslag door bossen kan stijgen is het nodig om alle boven- en onderaardse koolstofbassins mee te nemen.
Op Europees vlak is vooral de wisselwerking tussen CO2 van menselijke herkomst en de biologische opslag van belang. Die blijkt uit de regelmatige meting van CO2-concentratie in de atmosfeer, ook vanuit vliegtuigen. Een analyse van koolstof- en zuurstofisotopen maakt duidelijk wat de bijdrage is van fossiele brandstoffen en in hoeverre biologische processen een rol spelen. In transportmodellen van de atmosfeer kunnen experts daaruit vervolgens de grootschalige variabiliteit van de koolstofbronnen en -putten schatten.
Vertaling van de resultaten naar afzonderlijke gebieden en landen is niet gemakkelijk. Daarvoor moet nog een brug tussen lokale en continentale gegevens worden gelegd. CARBOEUROPE ontwikkelt een methode daarvoor die driedimensionale metingen met modellen samenbrengt. Vergelijkbare geïntegreerde opzetten ontwikkelen de onderzoekers voor andere belangrijke bosgebieden op aarde, zoals het regenwoud in Zuid-Amerika en de Siberische taiga. Die laatste reinigt verontreinigde wolken die samen met allerlei industriële gassen met de westenwind vanuit Europa komen.
De toepassing van bossen als koolstofopslag is slechts effectief als koolstofdioxide ook lang genoeg in zo’n put verblijft. Door de maatregelen mag ook niet ergens anders extra CO2vrijkomen. Tot de nationale balans behoort de koolstof in de biomassa en in de bodem. Daarnaast moeten handelsstromen in overweging worden genomen. Als bijvoorbeeld Duitsland bossen als koolstofput gebruikt en uit het buitenland hout invoert, is er sprake van het verleggen van het probleem naar andere landen en de bevordering van verdere ontbossing. Nog meer omstreden is het idee dat industrielanden hun verplichtingen nakomen door in derdewereldlanden maatregelen te nemen die tot vergroting van biologische koolstofopslag leiden. Zo kunnen ondernemingen het herbebossen van ontboste gebieden in de tropen verkopen als koolstofopslag. Weliswaar vormt de ontbossing een bron van CO2, maar als een westers land dat vervolgens herbebost, komt dat op hun conto als initiatief voor koolstofdioxideopslag.
