Hoe beïnvloeden bossen de temperatuur op aarde?

Bossen beïnvloeden de temperatuur op verschillende manieren. Ten eerste is er in bossen veel koolstof opgeslagen, wat voor minder CO₂ in de atmosfeer zorgt en daarmee voor wereldwijde verkoeling. Daarnaast zorgen ze ook voor lagere temperaturen doordat ze als het ware “zweten”: verdamping van water via de bladeren zorgt voor verkoeling. Hier staat echter tegenover dat bossen door hun relatief donkere bladerdek veel zonlicht opnemen, wat weer voor verwarming zorgt. Over het algemeen is het verkoelingseffect via verdamping groter dan het verwarmingseffect via zonlicht, met uitzondering van oppervlaktes waar een groot deel van het jaar sneeuw ligt en bij bosaanplant de sneeuw op de bosvloer belandt. Per saldo zorgen bossen dus voor verkoeling van de aarde.

#oerwoud #koolstofopslag #bos #amazone #weerkaatsing #verdamping

Bossen

Bossen beïnvloeden de temperatuur op aarde door een combinatie van verschillende effecten. Allereerst is er een effect dat onafhankelijk is van de locatie van het bos: bomen slaan veel koolstof op, dat ze als CO₂ uit de atmosfeer halen wanneer ze groeien. CO₂ heeft een opwarmend effect wanneer het in de atmosfeer is en bossen helpen dus indirect de aarde af te koelen door CO₂ op te slaan. Hierbij doet het er niet toe waar het bos staat: CO₂-moleculen verspreiden zich in de lucht, dus is de CO₂-concentratie gelijkmatig verdeeld over de aarde (los van lichte variatie als gevolg van de seizoenen). Met andere woorden, door koolstofopslag zorgen bossen voor een wereldwijd koeler klimaat. Het is overigens wel de verwachting dat bij een verder opwarmend klimaat het vermogen van bossen om koolstof op te slaan zal afnemen.

Weerkaatsing van zonlicht

Het verhaal wordt complexer als we kijken naar verschillende invloeden van bossen die wél afhangen van de locatie. Hier zijn twee tegenovergestelde effecten van belang. Ten eerste is het bladerdek van bossen donker en neemt het daarmee veel zonnestraling op. Op deze manier zorgt meer bos lokaal voor opwarming. Hoevéél opwarming hangt af van hoeveel zonlicht er terug de ruimte in weerkaatst zou worden als het bos er niet was. Onbedekte bodem, graslanden, gewassen – allemaal weerkaatsen ze meer licht dan bossen, waardoor op zulke plaatsen een toename van bos juist opwarmend zou werken. Maar wanneer bossen pas écht een opwarmend effect hebben is als een sneeuwdek wordt vervangen door een bos. In boreale bossen (in Scandinavië bijvoorbeeld) kan er een aanzienlijk deel van het jaar sneeuw op de bosvloer liggen. De (naald)bomen die daar boven staan met hun kruinendek nemen veel meer zonnestraling op dan sneeuw. Met andere woorden: laat daar bos groeien en de weerkaatsing neemt sterk af, waardoor het opwarmt [1].

Verdamping van water

Tegenover (het gebrek aan) weerkaatsing staat de verdamping van water. Bij fotosynthese gebruiken planten water, dat ze opnemen via hun wortels en aan de lucht afgeven via hun bladeren. Bossen verdampen veel water. Deze verdamping kost energie en dat zorgt voor verkoeling, net zoals wij gaan zweten als het heet is: de energie die in de verdamping gaat zitten kan niet (meer) gaan zitten in de verwarming van de directe omgeving. Ook dit effect hangt af van waar het bos zich bevindt: tropische regenwouden “zweten” meer dan de bossen in koudere gebieden. Hier zien we dus een tegengesteld effect ontstaan dat verschilt per breedtegraad: de verkoeling door bomen is relatief groot op lage breedtegraden (in de tropen) en de verwarming is relatief groot op hoge breedtegraden [1,2].

Hoe ligt de balans en hoe weten we dat?

Om te weten waar op aarde welke van de twee effecten sterker is wordt gebruik gemaakt van combinaties van waarnemingen, bijvoorbeeld met satellieten, en computermodellen [1]. Daarmee kunnen we begrijpen hoeveel zonlicht er wordt weerkaatst, hoeveel water er wordt verdampt, en hoe de balans daartussen verandert als het landoppervlak verandert. Studies hiernaar laten zien dat het verkoelingseffect van bossen via verdamping over het algemeen groter is dan het verwarmingseffect via zonlicht, waardoor ontbossing vaak voor een lokale opwarming van enkele graden zal zorgen [3–5]. De uitzonderingen zijn (niet verrassend) te vinden bij hoge breedtegraden (zie figuur).

Maar hoe zit dat in Nederland, dat tussen de twee extremen in ligt? Hier zorgen bossen waarschijnlijk voor meer verkoeling dan verwarming. Daarom kunnen bijvoorbeeld stadsparken in Nederland de ergste gevolgen van hittegolven enigszins tegengaan.

Ondanks dat de invloed van bossen op de temperatuur op aarde in principe goed begrepen wordt is nog niet alles duidelijk, vooral hoe de balans verandert bij verdere klimaatverandering. Zo gaan bomen minder water verdampen als er meer CO₂ in de atmosfeer zit, omdat ze dan minder water nodig hebben. Maar samenvattend kunnen we stellen: bossen zorgen per saldo voor meer verkoeling dan verwarming. Niet alleen via CO₂, maar ook doordat ze vaak meer verkoelen via verdamping dan warmte opnemen via zonlicht. Het behoud van bossen (en herstellen van ontbost gebied) is daarom ook een belangrijke manier om de opwarming van de aarde tegen te gaan.

240-graph_warming_without_forest.png

Figuur: de lokale opwarming als bos zou verdwijnen. Overal werken de verwarming en verkoeling tegen elkaar in, maar op de meeste plaatsen op aarde zorgen bossen per saldo voor verkoeling. Dat is hier weergegeven als een positieve waarde, dat wil zeggen opwarming in geval het bos zou verdwijnen. Figuur in aangepaste vorm overgenomen van Duveiller et al. (2018) [5].

Hoe kwam dit artikel tot stand?

Deze vraag werd gesteld door: Gerben (54), Schijndel

Dit antwoord is geschreven door Arie Staal

Reviewer: Han Dolman

Redacteur: Boris van Meurs

Gepubliceerd op: 11 maart 2021

[1] Bonan GB. (2008) Forests and climate change: forcings, feedbacks, and the climate benefits of forests. Science 320, 1444–1449 https://doi.org/10.1126/science.1155121

[2] Naudts K, Chen Y, McGrath MJ, Ryder J, Valade A, Otto J, Luyssaert S. (2016) Europe’s forest management did not mitigate climate warming. Science 351, 597–600 https://doi.org/10.1126/science.aad7270

[3] Alkama R, Cescatti A. (2016) Biophysical climate impacts of recent changes in global forest cover. Science 351, 600–604 https://doi.org/10.1126/science.aac8083

[4] Forzieri G, Alkama R, Miralles DG, Cescatti A. (2017) Satellites reveal contrasting responses of regional climate to the widespread greening of Earth. Science 356, 1180–1184 https://doi.org/10.1126/science.aal1727

[5] Duveiller G, Hooker J, Cescatti A. (2018) The mark of vegetation change on Earth’s surface energy balance. Nature Communications 9, 679 https://doi.org/10.1038/s41467-017-02810-8