Wie redt de wondere wereld van de Amazone en daarmee het klimaat? Deel 2

Amazonewoud © C. Cornell Evers

“De wereld heeft de Amazone nodig voor zijn biodiversiteit en zijn koolstof,”

zei Thomas Lovejoy, een wetenschapper die tientallen jaren het Amazonewoud onderzocht.

‘Godfather of Biodiversity’ Thomas E. Lovejoy (1941-2021) was voorzitter van het Amazon Biodiversity Center, senior fellow bij de United Nations Foundation en als hoogleraar verbonden aan de afdeling Environmental Science and Policy van de George Mason University in Fairfax County, Virginia.

Uitzicht vanaf hoge toren – ATTO kamp, Brazilië © Sebastian Brill / MPI-C

Bij Amazone en klimaat denken de meeste mensen vooral en op de eerste plaats aan het bos als opslag voor koolstofdioxide. Er wordt wel gesproken over het verlies van biodiversiteit, maar dan meestal in samenhang met het mogelijke uitsterven van planten en dieren. Dat vermindering van de soortenrijkdom direct gevolgen kan hebben voor het Amazonewoud als opslag van koolstofdioxide en daarmee voor het klimaat, is een verhaal dat minder vaak wordt verteld.

In Wie redt de wondere wereld van de Amazone en daarmee het klimaat? Deel 1 besprak ik vooral de koolstofkwestie. In dit tweede deel ligt het accent op de biodiversiteit.

Land van de rivieren

Maar eerst: wat is biodiversiteit? Volgens de Oxford Dictionary is biodiversiteit de verscheidenheid aan planten- en dierenleven in de wereld of in een bepaalde habitat. Een hoog gehalte in aantallen wordt daarbij doorgaans als belangrijk en wenselijk beschouwd. Daarmee zit het in de Amazone wel goed. Maar voor hoelang nog?

Het Amazone regenwoud is het grootste overgebleven tropische regenwoud ter wereld. Het beslaat 6,7 miljoen vierkante kilometer, bijna evenveel als de oppervlakte van de Verenigde Staten. Het woud is in schaalgrootte, complexiteit en biodiversiteit ongeëvenaard in de wereld.

Het Amazonegebied herbergt ten minste 10 procent van alle in de wereld bekende planten en dieren. Die vormen samen het grootste arsenaal levende planten- en diersoorten ter wereld. Het regenwoud is de habitat van zo’n drieduizend vissoorten, tweeduizend vogels en zoogdieren, achthonderd amfibieën en reptielen en tweeënhalf miljoen insectensoorten. Een op de tien bekende diersoorten in de wereld leeft in het Amazone regenwoud, evenals een op de vijf vogelsoorten en een op de vijf vissoorten. Verder kent het gebied veertigduizend plantensoorten, de hoogste diversiteit in de wereld.

Naast flora en fauna is het gebied rijk aan water. Meer dan duizend rivieren in het gebied zijn samen goed voor zo’n 20 procent van al het zoete oppervlaktewater in de wereld.

Van de de machtige Amazonerivier zelf heeft iedereen wel eens gehoord. Er is ook een tweede waterstroom, niet-officieel Hamza genaamd, die vierduizend meter onder de grond evenwijdig aan de Amazone loopt en volgens onderzoek ongeveer even lang is. Boven in de atmosfeer transporteren ‘vliegende rivieren’, als derde stroom, waterdamp ‘uitgezweet’ door de bomen in het regenwoud van het Amazonegebied naar het midden en het zuidoosten van Brazilië en het noorden van Argentinië.

En dan zijn er de ecosystemen, die in wisselwerking met de omgeving de aarde bewoonbaar hebben gemaakt.

Het Amazonegebied kent verschillende soorten bossen, zoals ondermeer beschreven door de Braziliaanse wetenschappers Bernardo Flores (eerder door mij geïnterviewd), Carlos Alberto Quesada (bodemspecialist bij het Nationale Instituut voor Amazone Onderzoek INPA in Manaus) en anderen in het artikel Editorial special issue: plant-soil interactions in the Amazon rainforest.

Er is het hooggelegen bos dat lokaal terra firme wordt genoemd, en dat zich meestal bevindt op plateaus met kleigrond. Er zijn de bos-savannemozaïeken met struikgewassen op witte zandgronden, de overstromingsbossen op slibrijke bodems en de beheerde bossen op antropogene donkere bodems. Planten en bodems werken op meerdere manieren samen. Voedselarme bodems kiezen daarbij voor plantensoorten met conservatieve strategieën, en rijke bodems selecteren planten met verwervingsstrategieën. Plantstrategieën omvatten het totaal van mechanismen en reacties die planten gebruiken om zich voort te planten, te verdedigen, te overleven en de concurrentie aan te gaan op het landschap. Daarbij is er één constante: planten moeten compromissen sluiten bij het reageren op hun omgeving.

Bomen zijn essentieel voor het leven in het Amazone regenwoud, doordat ze bijdragen aan het beschermen en in stand houden van de biodiversiteit. Maar het omgekeerde is ook het geval.

C. Cornell Evers bij de Encontro das Águas, Manaus © Anneke Nolet

Velen zullen wel eens hebben gehoord van de Encontro das Águas, de samenvloeiing nabij Manaus van de zwartwaterrivier Rio Negro met het slijkerige, geelwitte water van de Amazonerivier. Beide soorten rivieren hebben hun eigen, onderling verschillende ecosystemen.

Het Amazonebioom, ook wel het Amazonedomein genoemd, kent verschillende soorten vloedbossen. Zo zijn er de seizoensgebonden met zwart of helder zoet water overstroomde bossen, die in Brazilië igapó worden genoemd. Deze bossen komen meestal voor langs de benedenloop van rivieren en rond zoetwatermeren. Voorbeelden zijn de Negrorivier (zwart water) en de Tapajósrivier (helder water), beide belangrijke zijrivieren van de Amazone. Een seizoensgebonden met wit (slijk)water overstroomd bos wordt in Brazilië een várzea genoemd. Een voorbeeld van een witwaterrivier is de Amazone of Solimões, zoals de rivier in Brazilië tussen de Braziliaans-Peruaanse grens en de samenvloeiing met de Negrorivier wordt genoemd. De ecosystemen van de vloedbossen bevatten veel verschillende organismen die met elkaar in wisselwerking staan, planten, dieren, bacteriën en schimmels, die op elkaar inwerken en daardoor het klimaat beïnvloeden.

Welke rol vloedbossen spelen bij ecologische interacties die voorkomen tussen organismen met een hoge biodiversiteit en zo bijdragen aan ecosysteemdiensten laat het volgende voorbeeld zien.

In de vloedbossen staan bomen die in bloei gassen uitstoten, zoals bloemengeuren. Die trekken insecten aan voor de bestuiving. Na de bestuiving groeit er een vrucht en als die rijp is valt deze in het water. Sommige vissen eten deze vruchten, en de soorten die de zaden niet kunnen verteren, scheiden ze uiteindelijk uit en verspreiden ze door het water over het landschap. De zaden zijn nu beschikbaar voor ontkieming en kunnen uitgroeien tot een boom. Bij dit alles zijn verschillende organismen betrokken en het proces draagt bij aan koolstofopslag in het systeem houden en voorkomen dat er koolstof in de atmosfeer terechtkomt.

Maar de interacties gaan nog verder. Boomsoorten in de vloedbossen die te maken hebben met de jaarlijks weerkerende, seizoensgebonden overstromingen pasten zich aan om de productie van vruchten tijdens perioden van hoog water te maximaliseren. Zij profiteren zo van de beschikbare methoden voor zaadverspreiding, zoals die zich bijvoorbeeld aandienen met de vissen die in het overstromingsseizoen tussen de bomen zwemmen. Wetenschappers onderzoeken aan de hand van de maaginhoud van vissen welke soorten in dit proces belangrijk zijn. Een belangrijke factor bij het overleven van zaden zijn de zogenaamde ‘zaadroofdieren’. Vissen die minder sterke kaken hebben, zoals meervallen, verteren wel de vlezige substantie van de vrucht maar laten de zaden ongedeerd de darm door gaan. Een ander voorbeeld is de pacu, een herbivore, aan de piranha verwante vis die veel voorkomt in de igapó, en een veel voorkomende en belangrijke verspreider van zaden is. Verspreiding in de igapó door andere dieren zoals vogels en apen komt minder voor dan die door vissen.

Broccoli

Voor mijn vragen over de relatie biodiversiteit en koolstofdioxide in de Amazone ga ik te rade bij de Braziliaanse Eliane Gomes Alves, die na haar opleiding bij INPA in Manaus nu postdoctoraal onderzoeker is bij het ATTO team van het Max Planck Instituut voor Biochemie in het Duitse Jena. ATTO, voluit Amazonian Tall Tower Observatory, is een stalen onderzoekstoren van driehonderdvijfentwintig meter hoog die honderdvijftig kilometer ten noordoosten van Manaus als een naald uit het regenwoud omhoog steekt. Het 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. 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. Meer informatie over ATTO lees je onder andere in mijn artikel Wie redt de wondere wereld van de Amazone en daarmee het klimaat? Deel 1.

Het onderzoek naar de verspreiding van zaden door vissen in de vloedbossen van de Amazone is één van de projecten waarbij Eliane Gomes Alves is betrokken. Een ander is het onderzoek naar schimmels, legde zij uit tijdens een conferentie over ATTO afgelopen herfst in Berlijn. Schimmels zijn micro-organismen die zich vermeerderen door de vorming van sporen aan het einde van de schimmeldraden die via de lucht worden verspreid. Die sporen leveren daar een belangrijke bijdrage aan de aerosolen, die weer de condensatiekernen zijn waar omheen wolkenvorming optreedt. Schimmels vormen dus een van de bronnen van aerosolen en kunnen onderling van elkaar verschillen in chemische eigenschappen en grootte, afhankelijk van de soort en de vorm.

In het licht van de relatie biodiversiteit en koolstofdioxide zijn bladeren ook interessant. Eliane Gomes Alves neemt haar toehoorder (virtueel) mee naar de top van ATTO. Vandaar zien we, behalve de bomen in de nabij gelegen vloedbossen, meer naar de rivier toe ook verschillende bostypes die niet onder water staan. Kijken we vanaf de toren, driehonderdvijfentwintig meter hoog, omlaag, dan lijken die bomen op het eerste gezicht allemaal op, in de woorden van Eliane Gomes, “kleine broccoli’s”. Kijken we echter goed, dan zien we dat de op witzand gelegen bossen kleinere, dunnere en minder bomen hebben in vergelijking met de hoger gelegen bossen. Deze verschillen veroorzaken ook ongelijkheden in de hoeveelheid koolstofopslag én in de hoeveelheid water die wordt uitgewisseld. Door vanuit een ander perspectief, van de toren dus, te kijken, zien we dat die “kleine broccoli’s” onderling heel verschillend zijn. Ze hebben verschillende kleuren en maten, en die veranderen in de loop van het jaar, met het wisselen van de seizoenen.

Om dat alles te onderzoeken, zijn er looppaden geïnstalleerd tussen de boomtoppen, legt Eliane Alves uit: “Vanaf de looppaden volgen we bladeren vanaf de bloeitijd totdat ze afsterven en op de bosbodem vallen. We zien in een bepaald perceel gedurende enkele maanden meer oude bladeren en tijdens de zomermaanden meer jonge bladeren. Dit is belangrijk omdat oude, jonge en volwassen bladeren allemaal verschillende snelheden van absorptie en uitstoot van gassen hebben. Er zijn dus grote verschillen in hoeveelheid biomassa en CO₂-opname. Volwassen bladeren zijn efficiënter in het opnemen van koolstof dan oude bladeren en jonge bladeren. Dit is belangrijk om te weten, want wanneer we de koolstofbalans bepalen, moeten we weten wanneer deze in de loop van het jaar verandert.”

Igapó © C. Cornell Evers

Ik noemde het al in het eerste deel van dit Amazone tweeluik over koolstofdioxide en biodiversiteit: Een plotse omslag is een opvallend kenmerk van het weer in het Amazonegebied. Zo is de lucht helder blauw, geen wolkje te zien. Dan wordt de wind plotseling frisser, de luchtvochtigheid lager, de lucht koelt af, lichtflitsen, en vervolgens valt de regen met bakken neer.

Eliane Alves: “Met een ander onderzoek bij ATTO willen we begrijpen hoe natuurlijke verstoringen het landschap en de biodiversiteit kunnen veranderen en hoe dit te koppelen is aan atmosferische interacties in bossen. In de tropen en de Amazone komen flinke onweersbuien voor. Sommige van deze regen- of onweersbuien kunnen zo sterk zijn dat ze stevige winden veroorzaken die een groot aantal bomen in een groot gebied omver blazen. Begrijpen onder welke atmosferische omstandigheden deze gebeurtenissen plaatsvinden en hoe het bos zich daarna herstelt is het doel van ons onderzoek. Na deze gebeurtenissen zullen er nieuwe planten groeien en niet noodzakelijkerwijs dezelfde soorten die er eerder waren. Meestal zijn het snelgroeiende soorten die minder koolstof opslaan dan de soorten die er voorheen waren. Dat veroorzaakt dus een verandering in de koolstofbalans, en dat is belangrijk om te weten, omdat in de toekomst, met klimaatverandering, deze gebeurtenissen vaker zullen voorkomen. Maar we hebben ook te maken met door mensen veroorzaakte verstoringen, en die beïnvloeden eveneens de biosfeer. Zo zijn er de verstoorde igapo’s rond ATTO, waar veel bomen dood gingen, omdat het waterregime in het gebied volledig werd omgegooid door de bouw van de Balbina waterkrachtdam. Die gebieden stoten nu meer broeikasgassen uit door de reservoirs en ook omdat hun bomen degraderen en deze gassen uitstoten. In ons onderzoek kijken we nu naar die bomen als archieven, om te zien of ze ons kunnen vertellen wat er in het verleden is gebeurd.”

Tijdcapsule

Bomen bekijken als archieven. Voordat ik het relaas van Eliane Alves over biodiversiteit en koolstofdioxide vervolg, ga ik even terug in de tijd, naar het gesprek dat ik in de zomer van 2018 in Jena had met Prof. Dr. Susan Trumbore, de coördinator voor ATTO bij het Max Planck Instituut. Zij legde mij toen uit dat ATTO uniek is in het samenbrengen van al de verschillende aspecten die het Amazonestroomgebied heel erg belangrijk maken voor het globale klimaat, het onderzoek naar broeikasgassen, aerosolen enzovoort.

Susan Trumbore: “Waar ATTO staat, is de schoonste atmosfeer op de planeet, tenminste boven land. 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 (zeer vruchtbare zwarte grondsoort, die het product is van een oude inheemse beschaving – CCE) 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 Amazonestroomgebied. Omdat sommigen, misschien wel veel, dateren van voor de kolonisatie. Die bomen zijn meer dan vierhonderd 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.”

Dat het milieu bij ATTO een deel van het jaar bijna onaangetast is, maakt het gebied dus niet ongerept. Die begrippen worden nogal eens door elkaar gehaald. De vraag is of echt ongerept woud in de Amazone wel bestaat, in de betekenis van ongerept als maagdelijk, onaangeraakt, intact als zijnde vrij van menselijke invloeden.

Oktober 2003. Ik sta in een dood-hout-skelettenlandschap niet ver van de Amazonestad Manaus en kijk naar de zwart geblakerde stam van een verbrande castanheira-do-Pará – een paranotenboom.

Het roept de oude, apocalyptische profetie op van Bob Dylans A Hard Rain’s A-Gonna Fall uit 1962: I saw a black branch with blood that kept drippin’.

Deze boom, deze vermoorde boom, is misschien wel geplant door mensen die hier leefden voordat er één Europeaan meer dan vijfhonderd jaar geleden voet aan wal zette? Als een paranoot, zo ziet een tijdcapsule er dus uit.

Bomen als archieven

Terug naar ATTO en Eliane Alves. Zij ziet in bomen archieven, overleveraars van verhalen uit het verleden. De gedachte is zowel interessant als prachtig poëtisch, ware het niet dat de vertellers zelf in deze geschiedenis het leven lieten.

Eliane Alves: “Naar bomen kijken als archieven, die ons kunnen vertellen wat er in het verleden is gebeurd, doen we met toepassingen uit de klimatologie. De klimatologie gebruikt de verbanden tussen boomringen en omgevingsfactoren om vroegere klimatologische omstandigheden te reconstrueren. Je neemt daarvoor een horizontale snede van een boomstronk waarin veel boomringen zijn te zien die de groeisnelheid van bomen vertegenwoordigen. Bomen kunnen meer of minder groeien, afhankelijk van de omgeving, en of ze worden beïnvloed door temperatuur, regen, licht, overstromingen. Een van onze onderzoeken is erop gericht om te begrijpen hoe overstromingen de grootte van deze ringen kunnen beïnvloeden. Door de grootte van de jaarringen te correleren met het aantal dagen dat die bomen onder water stonden, kunnen we de klimatologische omstandigheden in het verleden reconstrueren voor die perioden waarvan we geen instrumentele gegevens hebben. Een van de resultaten van ons onderzoek heeft uitgewezen dat er in de niet-verstoorde igapó’s bomen voorkomen van meer dan achthonderd jaar oud, die goed zijn aangepast aan de overstromingen. Dat betekent dat we de waterregimes van meer dan achthonderd jaar geleden kunnen traceren. In de verstoorde igapo’s zijn de boomringen echter een zootje omdat ook de waterregimes daar een zootje zijn waardoor we allerlei informatie kwijt zijn.”

Een zootje?

Eliane Alves: “De bomen daar waren aangepast aan een goed gedefinieerd model van overstromingen. Ieder jaar stonden ze een periode onder water en weer een andere periode droog. De bouw van de Balbina dam heeft dat patroon volledig veranderd. Er was geen regelmaat meer. De bomen staan door het jaar heen meerdere keren onder water jaar en meerdere keren droog. Het natuurlijke gedrag van groeien en niet groeien, omdat ze meestal groeien als het droog is, is hiermee volledig verstoord. Door deze impact van steeds weer opnieuw overstroming en droogte gedurende het jaar, zijn ook de jaarringen niet meer helemaal zichtbaar, er zit geen systeem meer in.”

Isotopen onderzoeken is een andere manier om de klimatologie van rivieren te begrijpen, legt Eliane Alves uit. Isotopen zijn variaties in de massa van hetzelfde chemische element. En hun ‘handtekening’ kan informatie geven over de klimatologische omstandigheden in het verleden.

Eliane Alves: “Daarvoor meten we de isotoop zuurstof-18* in regenwater, in bodemwater en in water dat zich in de boomringen bevindt. Omdat dit een indicatie kan zijn en ons kan vertellen hoeveel het in de afgelopen jaren heeft geregend. En we hebben het gehalte koolstof-13 in de boomringen gemeten, omdat dit een proxy-indicator is voor droogtes door de jaren heen. De combinatie van deze metingen met de morfologische metingen van jaarringen kan ons de nodige informatie uit het verleden geven.”

*De stabiele isotoop zuurstof-18 of 18O is een van de drie op aarde voorkomende isotopen van het element, naast zuurstof-16 en zuurstof-17. Koolstof-13 of 13C is een van beide stabiele isotopen van koolstof. De andere twee in de natuur voorkomende koolstof-isotopen zijn 12C en 14C.

Voor (bijna) niemand staat nog ter discussie dat bomen essentieel belangrijk zijn voor het leven in het tropisch regenwoud als koolstofopslag en dientengevolge voor het klimaat, en voor het in stand houden van de biodiversiteit. In 2013 verscheen er een studie, Hyperdominance in the Amazonian Tree Flora, waarvan de tropische bosecoloog Hans Ter Steege van het Naturalis Biodiversity Center in Leiden de hoofdauteur was. Uit deze studie bleek dat het Amazonebekken meer dan zestienduizend boomsoorten herbergt, maar dat van die zestienduizend er slechts tweehonderdzevenentwintig hyperdominant ofwel overheersend zijn, “een veel kleiner aantal dan iemand had verwacht”, aldus Hans ter Steege indertijd. In aantallen betekent dit dat slechts tweehonderdzevenentwintig soorten, of 1,4 procent van alle soorten bomen in het Amazonegebied, de helft vormen van de bijna vierhonderd miljard bomen die er naar schatting leven. Veel van de overheersende boomsoorten komen ook alleen in grote hoeveelheden voor in sommige gebieden.

Voorbeelden van hyperdominante of overheersende soorten zijn de palmsoort Euterpe precatoria, die de meest voorkomende boomsoort in het hele Amazonegebied is en een verwant van de açaí palm waarvan de bessen wereldwijd steeds populairder worden, de rubberboom, de paranotenboom, de wandelende palm (walking palm of cashapona) en de ungurahui boom. De hyperdominantie van bepaalde boomsoorten is volgens Eliane Alves niet toevallig. Ze zijn dat, legt zij uit, omdat ze bijvoorbeeld werden gedomesticeerd door oude inheemse volkeren.

Eliane Alves: “Een recente studie toonde aan dat maar liefst 84 procent van de hyperdominante bomen nuttig is voor mensen. We kunnen hieruit onder andere afleiden dat inheemse volkeren en traditionele gemeenschappen wezenlijk bijdragen aan het behoud van deze soorten en ook hebben bijgedragen aan de toename van hun overvloed. En dat het belangrijk is om te werken met de overheersende soorten, omdat die waarschijnlijk door hun koolstofopslag een grotere invloed op het klimaat hebben en daarmee een belangrijke sleutel vormen tot het tegengaan van klimaatverandering.”

Hetzelfde zei Eliane Alves’ collega in Jena, Santiago Botia: “Koolstofdioxide is, zoals gezegd, sterk verbonden met vegetatie. Eerdere bevindingen, en dat is onlangs nog eens bevestigd, hebben aangetoond dat goede zorg voor de vegetatie daarbij cruciaal is én dat die vaak is verbonden met het leven in inheemse gebieden en nationale parken. Maar liefst 58 procent van de bovengrondse koolstof wordt opgeslagen in dat soort gebieden. Deze plaatsen zijn dus essentieel om de koolstof in het bos te houden, ontbossing te voorkomen en ook om grote hoeveelheden koolstof op te slaan. De koolstofbalans in de Amazone is dus ook verbonden met een menselijke component.”

Igapó © C. Cornell Evers

Dan zijn we nu terug bij het begin van dit verhaal over biodiversiteit en koolstofdioxide, bij de ecologische interacties tussen organismen met een hoge biodiversiteit en die zo bijdragen aan ecosysteemdiensten. In het gebied waar ATTO staat, komen een aantal hyperdominante boomsoorten zeer overvloedig voor. Metingen van de gasemissies, de geuren van deze soorten, lieten zien dat er een seizoensverandering plaats vindt en dat de uitstoot van deze gassen toeneemt naarmate het droge seizoen dichterbij komt.

Eliane Alves: “Na het artikel van onder anderen Hans Ter Steege uit 2013 kwamen er verschillende andere onderzoeken op gang om te begrijpen wat de impact zou kunnen zijn van die hyperdominante bomen op de atmosfeer in termen van de absorptie van CO₂ en de uitstoot van gassen. En twee jaar later was er een paper dat zei dat 15 procent van de koolstof opgeslagen in bomen in de Amazone wordt opgeslagen in hyperdominante soorten. Dus toen begonnen we te denken dat die bomen belangrijk zouden kunnen zijn voor de samengestelde emissies waar ik mee werk. Samengestelde emissies zijn sporengassen die worden uitgestoten door planten en ze worden meestal uitgestoten voor ecologische interacties, zoals het aantrekken van bestuivers. Maar zodra ze deze rol hebben vervuld, bevinden ze zich in de atmosfeer en raken ze betrokken bij daaropvolgende processen die van invloed zijn op het klimaat, en dan met name de atmosferische chemie en natuurkunde.”

En dat betekent?

Eliane Alves: “Ik wil onderzoeken wat voor verbindingen sommige van deze hyperdominante soorten kunnen uitstoten en hoe deze in de loop van de seizoenen variëren, omdat temperatuur sommige van deze verbindingen stimuleert. We selecteerden twee hyperdominante soorten die we vonden op de ATTO site, verspreid over verschillende bostypes. Eén soort, gevonden in slechts drie verschillende omstandigheden, werd gedurende drie seizoenen onderzocht, tijdens het droog-nat overgangsseizoen, tijdens het natte seizoen en tijdens het droge seizoen. We ontdekten dat tijdens het droge seizoen de samenstelling van het emissiemengsel veranderde en dat de bomen dan verbindingen nodig hebben die meer door hoge temperaturen worden gestimuleerd. Deze verbindingen zijn reactiever in de atmosfeer en zeer efficiënt in het produceren van deeltjes voor de vorming van wolken. Dat ze meer worden uitgestoten tijdens het droge seizoen wijst erop dat we misschien met de opwarming van de aarde meer van dit soort interacties zullen hebben en dat deze processen de atmosfeer zullen veranderen. Een andere boodschap is dat dezelfde soort verschillende soorten emissies kan hebben afhankelijk van de bostypes waarin ze leven. Dit brengt ons bij het principe dat biodiversiteit meerdere niveaus heeft en dat we dit heel breed moeten zien.”

Meer uitstoot in de atmosfeer. Efficiënte formatie van wolken. Wat zal de impact zijn op het weer, op het klimaat?

Eliane Alves: “Dat is een moeilijke vraag, want wereldwijd vraagt wolkenvorming in feite om twee dingen, een aerosol deeltje en waterdamp om op dit deeltje te condenseren. Voor de vorming van wolken is een evenwicht tussen deze twee noodzakelijk. Als er veel deeltjes zijn en niet al te veel waterdamp, zal er geen wolkenvorming zijn. De waterdamp zal dan condenseren op veel verschillende deeltjes en die zullen niet samenklonteren, er worden geen wolken gevormd. Maar als er veel waterdamp is en niet genoeg deeltjes, dat is ook niet goed. Tegelijkertijd zijn er nog altijd veel onzekerheden in de modellen, omdat er nog niet genoeg onderzoek is, zoals observaties, en we zouden wat laboratoriumexperimenten nodig hebben om dit proces beter te begrijpen. We denken dat als er meer emissies zijn en dus meer deeltjes, en voldoende water, dit wolkenvorming zal stimuleren. Maar door de ontbossing zal er minder water in de atmosfeer zijn. Dat is dus een feedback die we nog niet echt doorgronden, omdat er dingen samenvallen, zoals het verlies door ontbossing en de stijging van de temperatuur. Het is dus zeer waarschijnlijk dat er dan minder water in de atmosfeer is. En water is uiteindelijk het belangrijkste bestanddeel voor wolkenvorming.”

Slakommen

Tot hier ging het over bomen, over dieren, over schimmels. Maar laten we de aanwezigheid van micro-organismen niet vergeten, zeer overvloedig aanwezig in de bodem. Ze zijn heel divers, ze absorberen gassen en stoten ze ook uit.

Eliane Alves: “We zijn nu bij ATTO een onderzoek begonnen, waarvoor we bodemkamers hebben gebouwd. We gebruiken daarvoor kommen, gewone, ordinaire slakommen, die zijn aangesloten op gassensoren om te meten wat wordt uitgestoten en wat wordt geabsorbeerd. We hopen daarvan binnenkort de resultaten te hebben.

“Er zijn dus verschillende bostypen, van draslanden tot hooglanden. Daar bevinden zich in de bodem organismen die gassen en deeltjes uitwisselen met de bovengrond. En deze uitwisselingen zijn te zien en worden gemeten op de torens van ATTO. De metingen verricht vanaf de torens relateren we aan satellietwaarnemingen, om regionaal op te schalen. Het begrijpen van de werking van deze processen kan ons helpen om grotere processen in de atmosferische chemie en natuurkunde te begrijpen die van invloed zijn op het klimaat dat op zijn beurt wordt beïnvloed door bossen. Met ATTO proberen we de dynamiek van deze cyclus te doorgronden.”

Alarmerende cijfers

Zoals aan het begin van dit artikel opgemerkt, denken de meeste mensen bij Amazone en klimaat vooral en op de eerste plaats aan het bos als opslag voor koolstofdioxide. Recente gegevens (bijgewerkt tot 18 november 2021) van het gezaghebbende World Resources Institute (RWI) in Washington, D.C, in de Verenigde Staten laten sombere cijfers zien over de Amazone als koolstofput. Volgens RWI slaan bossen jaarlijks 7,6 miljard metrische ton CO₂ op. Het Amazonebekken legt daarvan 1,2 miljard ton CO₂ vast, maar is goed voor 1,1 miljard ton CO₂ emissies. Dat is een netto flux van 100 miljoen ton CO₂. Vergelijken we die met de cijfers uit het Congobekken, dan vermeldt RWI 1,1 miljard ton CO₂ vastlegging tegen 530 miljoen ton CO₂ emissies, ofwel een netto flux van 610 miljoen ton CO₂. De situatie in Zuidoost Azië, waar zich het derde grote tropische woud in de wereld bevindt, is ronduit alarmerend. In de afgelopen twintig jaar zijn de bossen in Zuidoost-Azië gezamenlijk een netto bron van koolstofemissies geworden als gevolg van het kappen van plantages, ongecontroleerde branden en de drainage van veengronden. In cijfers: 1,1 miljard ton CO₂ vastlegging tegen 1,6 miljard ton CO₂ emissies geeft een positieve uitstoot de atmosfeer in van 490 miljoen ton CO₂.

Ook in de Amazone wordt de situatie snel nijpender en dreigen er onomkeerbare omslagpunten. Ik leg de cijfers van RWI voor aan Eliane Alves.

Eliane Alves: “Er stond dit jaar een artikel in Nature, Amazonia as a carbon source linked to deforestation and climate change, met als hoofdauteur Luciana Gatti (wetenschapper bij het Braziliaanse Nationale Instituut voor Ruimteonderzoek INPE – CCE) waarvoor haar groep de CO₂-concentratie in de atmosfeer op vier punten van het hele bekken volgde. Zij vonden dat de Amazone dicht bij de boog van ontbossing al geen koolstofput meer is, maar een bron van CO₂. Kijk je naar het westelijke deel van het bekken, dan is de Amazone daar nog steeds een koolstofput, omdat daar minder ontbossing is. Maar wanneer je het gemiddelde neemt van heel het bekken, dan vermindert de omvang van de koolstofput voor het hele bassin, omdat er regio’s zijn die meer CO₂ uitstoten. Carlos Nobre, onderzoeker in Brazilië, zegt dat we het omslagpunt van het Amazonebekken volledig bereiken bij 25 procent ontbossing van de Amazone. We zitten nu op bijna 20 procent. Volgens het onderzoek van zijn groep is er geen weg terug als we bij 25 procent komen. De complicatie is dat ontbossing niet alleen een probleem is op het moment zelf. Ik bedoel, verwijder je de boom, dan gaat de koolstof verloren die was opgeslagen. Maar wat er daarna gebeurt, is minstens zo desastreus, omdat er veel restanten en stukken afval achter blijven die uit elkaar vallen en CO₂ uitstoten. Ook werkt het zo dat, wanneer je de bodem verandert en een rand creëert tussen bos en ontboste gebieden, je een proces op gang brengt dat het ‘randeffect’ wordt genoemd. De temperatuur in deze randgebieden is hoger en zorgt voor een achteruitgang van de vegetatie en maakt het bos kwetsbaarder voor branden en droogte. Het is dus een proces met onmiddellijke en langetermijneffecten, en meer dan alleen het uit de weg ruimen van het bos zelf. Daarom: met 25 procent ontbossing ontstaat er een grote hoeveelheid randgebieden, en dit zal mogelijk leiden tot verval van het bos dat er nog is.”

Het tijdschrift Nature schreef in juli van dit jaar: Southeast Amazonia is no longer a carbon sink, Zuidoost Amazonia is niet langer een koolstofput.

De kwetsbare Amazone

Er wordt in de media en elders veel gesproken over de Amazone als koolstofput, het belang daarvan. Er wordt in de media en elders veel gesproken over de rijke biodiversiteit in de Amazone, het belang daarvan. Maar het is pas de combinatie van de twee die echt laat zien hoe complex de levenscyclus is in De wondere wereld van de Amazone, om het Disneyboek uit mijn jeugd aan te halen.

Maar die complexiteit maakt het ook erg kwetsbaar, denk je niet, vraag ik mijn gesprekspartner in Manaus.

Ze denkt lang na.

“Dat is een goede vraag. Ik denk dat we door ontbossing complexiteit verliezen en verlies van complexiteit maakt het bos kwetsbaarder. Wanneer er in een gebied ontbossing heeft plaatsgevonden en het vervolgens met rust wordt gelaten, zal er nieuw bos groeien, er vindt een regeneratieproces plaats. Er komen secundaire bossen en die zullen minder complex zijn. Ze zullen minder soorten hebben en kwetsbaarder zijn voor klimaatverandering in het algemeen. Maar er is meer. Met betrekking tot bijvoorbeeld de vliegende rivieren gaat het meestal over de bijdrage van het bos. Deze rivieren die door de atmosfeer naar het midden en zuiden van Zuid-Amerika stromen, worden gevoed door een combinatie van duizenden en duizenden soorten, waarbij de verdampingssnelheid van bomen verschilt per soort. Dus als we de complexiteit verminderen, als we het aantal bomen verminderen, in termen van soorten, maken we die gebieden kwetsbaarder, omdat niet elke boom even sterk is en evenveel water verdampt. En dit proces zal de vliegende rivieren uiteindelijk stoppen.”

Lees ook: Wie redt de wondere wereld van de Amazone en daarmee het klimaat? Deel 1

Dit artikel is mede mogelijk gemaakt door het Steunfonds Freelance Journalisten.

Foto verantwoording:
Amazonewoud © C. Cornell Evers
Uitzicht vanaf hoge toren – ATTO kamp, Brazilië © Sebastian Brill / MPI-C
C. Cornell Evers bij Encontro das Águas, Manaus © Anneke Nolet
Igapó © C. Cornell Evers

Vond je het artikel interessant, boeiend, de moeite waard om te lezen? Zo ja, mogen wij je dan om een kleine gunst vragen?

Wij hebben je hulp nodig…

Banzeiro is de rockende golfslag van een boot op de Amazone. Banzeiro is een onafhankelijk nieuwskanaal dat zich toelegt op de belangrijkste verhalen over de Amazone, een belangrijk klimaatcontrolecentrum van de wereld.

Artikelen op Banzeiro lees je gratis. Vind je de artikelen de moeite waard? Dan kun je jouw waardering laten zien door een kleine bijdrage te doen. Als veel lezers dit doen, kan Banzeiro artikelen blijven maken over de Amazone en het klimaat. Daarom wil ik je vragen: doneer je waardering.

Elke bijdrage, groot of klein, die we ontvangen van lezers zoals jij, gaat direct naar de financiering van de journalistiek van Banzeiro.

Met iDEAL kun je via de beveiligde omgeving van je eigen bank de golfslag van Banzeiro ondersteunen. Dank je.



Doneer € -