Amazone wetenschappers in de wolken met ATTO

In het natuurreservaat Uatumã, 150 kilometer ten noordoosten van Manaus, rijst sinds 2015 ATTO (Amazonian Tall Tower Observatory) op uit het tropisch regenwoud. De stalen onderzoekstoren van 325 meter hoog is een gezamenlijk Duits-Braziliaans project. ATTO is een ‘Atmospheric Laboratory’, opgezet om te begrijpen op welke wijze het Amazonewoud de verandering van het klimaat beïnvloedt en omgekeerd, hoe klimaatverandering de gezondheid van het Amazonewoud aantast.

ATTO: “Atmospheric Laboratory” 325 meter hoog in het Amazone regenwoud

In de wolken met ATTO (1)

Door de grote hoogte van ATTO kunnen wetenschappers over een dusdanig uitgestrekt gebied metingen in de atmosfeer verrichten, dat zij in staat zijn om met grote precisie te voorspellen wat de invloed van allerlei factoren – inclusief menselijk handelen – op het klimaat zal zijn.

Ik sprak begin 2017 over ATTO met Niro Higuchi, klimaat- en boswetenschapper bij INPA, het Nationale Instituut voor Amazone Onderzoek in Manaus in de Braziliaanse deelstaat Amazonas. Niro Higuchi leverde in 2007 een belangrijke, wetenschappelijke bijdrage aan een rapport van het ‘Intergovernmental Panel on Climate Change’ (IPCC) van de Verenigde Naties dat van grote invloed was op de manier waarop de wereld naar klimaatverandering ging kijken. Bij INPA doet hij onderzoek naar de mogelijkheden van bosmanagement. In dat kader is hij betrokken bij NGEE-Tropics, een Next-Generation Ecosystem Experiment. Niro Higuchi was tot voor kort de Braziliaanse coördinator voor ATTO.

Niro Higuchi: “Alleen al de Braziliaanse Amazone omvat 5 miljoen vierkante kilometer. Daarvan is iedere vierkante kilometer anders, heeft iedere vierkante kilometer zijn eigen dynamiek. Het is onmogelijk om de hele Amazone te onderzoeken. Maar we blijven het proberen. Er is nu ATTO. En het NGEE-project. Hiervoor hadden we slechts een 50 meter hoge toren, waarvan de reikwijdte erg klein was. Met een toren van 325 meter hoog hebben we de mogelijkheid om een model te ontwikkelen gebaseerd op een reikwijdte van honderden kilometers.”

Wat voor soort apparatuur staat daar boven?

“In beginsel apparatuur om de emissies van het woud te meten, de atmosferische samenstelling. Het bladerdak in dat gebied is veertig meter hoog. Met 325 meter zit je daar bijna 300 meter boven. De reikwijdte van de onderzoeken breidt zich dus enorm uit. De data van de computers worden in real time verzameld en gaan naar Duitsland en Manaus. De bevindingen van NGEE-Tropics gaan ook naar Berkeley in Californië.”

NGEE-Tropics
Next-Generation Ecosystem Experiments–Tropics, of NGEE-Tropics, is een tienjarig multi-institutioneel project gefinancierd door onder andere het Amerikaanse Ministerie van Energie DOE en het Bureau voor Natuur- en Milieuonderzoek BER. NGEE-Tropics wil de kritische leemten in de kennis van wisselwerkingen tussen tropisch bos en klimaat invullen. Het uiteindelijke doel van NGEE-Tropics is het ontwikkelen van een systeem dat kan “voorspellen” hoe de CO2-balans van tropische bossen en klimaat feedback zal reageren op de veranderende milieufactoren in de 21ste eeuw.

In Manaus gaan de data van ATTO naar INPA, in Duitsland worden ze geanalyseerd door het Max Planck Instituut voor Biochemie in Jena en het Max Planck Instituut voor Chemie in Mainz.

De coördinator voor ATTO bij het Max Planck Instituut is Prof. Dr. Susan Trumbore. Ik ontmoet haar bij het Instituut voor Biochemie in Jena in de Duitse Vrijstaat Thüringen (Duits: Freistaat Thüringen). De kleine bergstad in het dal van de Saale-rivier, een zijrivier van de Elbe, heeft ongeveer 110.000 inwoners, waarvan 25 procent student is.

We praten over onze ervaringen in het Amazoneregenwoud, hoe je, als je daar in het bos loopt, soms een boom hoort omvallen of een tak die afbreekt. Susan Trumbore: “Bomen vallen er zo neer. Dat kun je zien op satellietbeelden, de laatste keer dat je keek was alles groen en dan zie je ineens de boomstammen in plaats van de bladeren. Wij denken dat het een belangrijk mechanisme is voor de dynamiek van het woud, de biomassa, het grote koolstof reservoir dat onder onze zorg valt. We hebben het nu over het luisteren naar de bomen en de geluiden die zij voortbrengen. Maar daarnaast is er ook de wind en het geluid dat dáárbij hoort. Wij hebben onderzocht hoeveel wind er nodig is, samen met de neerslag waarmee dit soort gebeurtenissen meestal gepaard gaan, om een boom te beschadigen, doen omwaaien. Een grote storm kondigt zich bijna altijd aan met wind. Als je in het bos bent, voel je de downdrops, ik weet zeker dat je dat ervaren hebt. De wind wordt plotseling frisser, de luchtvochtigheid lager, de lucht koelt af, lichtflitsen boven het bladerdak en je denkt, hé, dat voelt lekker, en vervolgens komt de regen en hoop je dat de bomen niet op je hoofd neervallen.”

Professor Susan Trumbore is weliswaar de Duitse coördinator van ATTO, maar was niet vanaf het prille begin bij de toren betrokken. Zij was voorheen 20 jaar werkzaam bij de universiteit van Californië. Zij was daar betrokken bij verschillende grote NASA programma’s. In haar antwoorden op mijn vragen meandert de professor enthousiast als de rivieren in het Amazone stroomgebied van onderwerp naar onderwerp.

“Ik nam het hier over van Meinrat Andreae en Jurgen Kesselmeier, die het project zijn begonnen. Voor beiden zat het werk erop en toen hadden ze iemand nodig om het over te nemen. Ik heb wel meestal aan andere dingen gewerkt. Mijn onderzoeken hebben meer te maken met het woud en de bodem zelf. Maar in het verleden, toen ik een graduate student was, in de jaren tachtig, en ik voor het eerst naar de Amazone ging, was er een programma genaamd ABLE, Amazon Boundary Layer Experiment, en dat leek in veel opzichten op wat ATTO nu doet. Het was een kleine toren in het Adolfo Ducke Forest Reserve bij Manaus. Dat gebied was eerst heel ver van Manaus. Nu is het door de stad ingesloten. ABLE was het eerste onderzoek naar de uitwisseling van gassen tussen de atmosfeer en het woud. En sommige van de dingen die toen zijn ontdekt, proberen we nog altijd te begrijpen.

“Vervolgens komt de regen en hoop je dat de bomen niet op je hoofd neervallen.”

Echt uniek aan ATTO is het samenbrengen van al de verschillende aspecten die het Amazone stroomgebied heel erg belangrijk maken voor het globale klimaat, het onderzoek naar broeikasgassen, aërosolen enzovoort. Daar, waar ATTO staat, is de schoonste atmosfeer op de planeet, tenminste boven land. Boven de oceaan is er natuurlijk ook schone lucht. Het is de meest maagdelijke atmosfeer, zoals we denken dat de atmosfeer was voor de industrialisatie. Wij mensen waren er al heel lang. Vuur werd altijd gebruikt als managementmiddel van een marginaal eco-systeem. Er is de Terra Preta die in delen van de Amazone wordt gevonden. Er is heel veel bewijs voor menselijke aanwezigheid in het woud tot ver terug in de tijd. De eerste veranderingen kwamen met de Europeanen in de vijftiende eeuw. Een van mijn interesses richt zich op Braziliaanse paranotenbomen, hun genetica, leeftijd en verspreiding door het Amazone stroomgebied. Omdat sommigen, misschien wel veel, dateren van voor de kolonisatie. Die bomen zijn meer dan 400 jaar oud en lijken door mensen te zijn geplant op plaatsen waar ze normaliter niet voorkomen. Er is de tendens om de Amazone te zien als ongerepte natuur, maar dat is het niet.”

Wat is de rol van ATTO in deze?

“ATTO is voor mij meer dan een toren. Als het alleen een toren is, dan is het een mislukking. Het moet een onderzoekscentrum zijn. ATTO voorziet in een nuttig focuspunt waarbij je vanuit de atmosfeer kunt afdalen helemaal naar beneden. Naast de remote sensing van satellieten is het nu mogelijk om met een instrument op de toren, zonder invloed van de rest van de atmosfeer, vanaf de grond te bewijzen wat de satellieten zien. Satellieten reflecteren licht en het is aan ons om te zeggen wat het betekent wat we zien. Wat de planten aan het doen zijn, of ze in bloei staan of hun bladeren laten vallen, of de bladeren van kleur veranderen of wegrotten. Er was lange tijd een groot mysterie over het groener worden van bossen, omdat iedereen aannam dat de bomen het meest productief waren in het natte seizoen en het minste in het droge seizoen. Dat is waaraan je denkt vanuit een vertekend gezichtspunt. Maar dat is niet hoe de Amazone functioneert. De Amazone is in werkelijkheid het meest groen in het droge seizoen, als er meer zon is.”

Het idee van de Amazone als één groot groen bos heerst nog altijd bij veel mensen.

“Bos in het Amazone stroomgebied is niet overal hetzelfde. Het bos in het oosten is heel anders dan in het westen. En de mensen die modellen maken, hebben kennis van die grote verschillen, die over miljoenen jaren zijn geëvolueerd. Mijn interesse gaat uit naar hoe het woud is geëvolueerd, dingen als windschade. En ik bestudeer ook de bodem. Ik ga eerder tien meter diep de grond in dan 300 meter in de hoogte. Het punt is dat je het meeste uit de infrastructuur krijgt wanneer het allemaal daar is, als je de impact meet die aërosolen hebben op straling en klimaat en je de straling en het klimaat meet op dezelfde plek en tijd. Dan kun je echt de complexe interconnectie begrijpen, de manier hoe alles met elkaar is verweven. Dat krijg je nooit als je dingen gescheiden van elkaar bestudeert. Daarom is ATTO zo uniek en zo opwindend.”

Meer een katalysator voor samenwerking?

‘Dat is een goede manier om het te stellen. Het is ook de samenwerking van Braziliaanse met Duitse wetenschappers. Wij zijn de diplomaten voor ons land. Over de hele wereld. En iedereen profiteert ervan. Een van mijn grote genoegens is het werken met die Braziliaanse wetenschappers. Studenten van vroeger en ook weer hun studenten, onze academische kleinkinderen, werken samen en dat is leuk, erg leuk.”

“Als ATTO alleen een toren is, dan is het een mislukking.”

Hoe is de samenwerking met de Amerikaanse wetenschap onder de regering Trump?

“ATTO zelf is echt een Duits-Braziliaans samenwerkingsverband. De regeringen van Brazilië en Duitsland financieren het. Maar veel van de vroegere GOAmazon wetenschappers zijn er nu bij betrokken. GOAmazon vertelde de feiten van een grootstad gelegen middenin de schone lucht van de Amazone. ATTO helpt nu bepalen wat schone lucht is. Er is veel samenwerking. Ook met Amerikanen, in het kader van NGEE-Tropics. De persoon die dat in de VS doet, is Geoffrey Chambers, hoofd van DOE, het Amerikaanse Ministerie van Energie. Hij werkte in de Amazone samen met Niro Higuchi. Die samenwerking gaat ver terug in de tijd en is daarom ook erg goed.”

Geen financiële restricties?

“Nee. Ze kunnen het alleen geen klimaatverandering meer noemen. Maar ze hebben nieuwe weervoorspellingsmodellen nodig. En de Amazone is zo’n grote motor voor het klimaatsysteem, omdat er zoveel energie doorheen gaat, en zoveel water wordt verdampt – als het weer daar verandert, verandert het zo ongeveer overal in de wereld.”

Terra Preta
‘Terra Preta’, letterlijk ‘Zwarte Aarde’ in het Portugees, is een zeer donkere, vruchtbare, kunstmatige (antropogene) grond die wordt aangetroffen in het Amazonebekken. In het Portugees luidt de volledige naam ‘Terra Preta do Indio’ (‘Zwarte Aarde van de Indiaan’).

ATTO. Hoe werkt het? Iemand heeft een goed idee en dan?

“Iedereen kan met een voorstel komen. We hebben een wetenschappelijk jureringscomité. Om ATTO te gebruiken moeten mensen akkoord gaan met onze datapolitiek. Ze moeten akkoord gaan met het delen van hun data met iedereen in het consortium en hun eigen fondsen meebrengen. Het is als het runnen van een schip. Het kost een hoop geld om een schip te runnen, iedere dag weer. Het kost een hoop geld om ATTO dag na dag te runnen. De organisatie van de infrastructuur is nog altijd niet helemaal afgerond. We hebben fondsen om dat te faciliteren. Maar uiteindelijk zullen mensen het zelf moeten financieren om hun instrumenten op ATTO te plaatsen, hun kampement enzovoort. We proberen nu uit te zoeken wat die kosten zijn. Als iemand met een voorstel komt voor iets wat we zelf al hebben gemeten, dan vragen we om iets parallel te doen, dat geeft meer en extra informatie. En we willen dat iedereen met iemand in Brazilië samenwerkt, dat is deel van de Braziliaanse afspraken. We hebben al samengewerkt met mensen uit Nederland, VS, Frans Guyana. We proberen niet exclusief te zijn.”

Het kan daarboven dus af en toe druk zijn?

“O ja. Mijn grote probleem van nu is de steun van de Braziliaanse regering voor wetenschap. Bij INPA gaan een hoop mensen met pensioen en het instituut krijgt niet de gelden om hen te vervangen. INPA zou dat hele grote internationale centrum rondom ATTO kunnen worden. Het is al een internationaal centrum met veel uitwisselingsprogramma’s. De traditionele kracht is ecologie, biodiversiteit en natuurlijke historie, en daar zijn ze heel goed in. Maar voor ATTO, om twintig jaar of meer te blijven functioneren, is het nodig in Brazilië een kern van mensen te krijgen van wie de carrières verbonden zijn met de toren en die het onderzoek daar gaande willen houden. De Braziliaanse regering heeft, zelfs met de huidige problemen, wel de basisfinanciering van het programma gegarandeerd, en ATTO maakt daar deel van uit.”

Hoeveel jaren?

“Het maakt deel uit van het Braziliaanse internationale portfolio en het is onderdeel van hun klimaatprogramma – ATTO is genoemd in het Akkoord van Parijs. Het is deels een mechanisme voor verificatie van emissies en consumptie. In de tijd dat besloten werd tot de bouw van de toren dacht men dat het woud gedijde door de koolstofdioxide en daarom veel meer CO2 opnam, maar ik denk dat dat plaatje wat meer genuanceerd is geworden, nu we iets meer begrijpen van de dynamiek van het woud in zijn geheel: je slaat het plat en het groeit terug, je slaat het plat en het groeit weer terug. En misschien het meest belangrijke: de frequenties waarin het bos wordt platgeslagen nemen toe en altijd een termijn eerder dan het teruggroeit. Dat beïnvloedt het traject van de Amazone.”

Het lijkt allemaal op een grote puzzel. Is er nog genoeg tijd om de ontbrekende stukjes te vinden en zonodig actie te ondernemen?

“We hebben van bijvoorbeeld broeikasgassen metingen over een lange tijd nodig. Het klimaat wordt warmer, maar doet dat langzaam. Als we echt willen begrijpen wat de impact is, hadden we twintig jaar geleden moeten beginnen. Er is zoveel te doen daar. Er is daar wetenschap te doen voor eeuwig. We hebben studies nodig in andere gebieden, onder andere in de Mato Grosso regio. Daar bestuderen we de landbouw en hoe grote fluxen van energie en water verschillen met het intacte bos en dan willen we die bossen, waar er vijf maanden geen regen valt, vergelijken met Manaus, waar er bijna geen droog seizoen is. Maar je moet daarvoor getrainde ecologen en wetenschappers hebben, meer dan wetenschappers uit andere landen die voor twee weken overkomen en dan weer vertrekken.”

Dit artikel is mede mogelijk gemaakt door het Matchingfonds van De Coöperatie, een initia­tief voor freelance journalisten.

Banzeiro, waarmee ik aandacht vraag voor de Amazone als belangrijk klimaatcontrolecentrum voor de wereld, is voor jou als lezer gratis. Er zijn echter de onvermijdelijke productiekosten. Met een kleine donatie help je Banzeiro door te gaan.



Doneer € -