Klimaatverandering
Naarmate de temperatuur op aarde stijgt, lijkt de organische stof in bossen sneller af te breken, wat volgens nieuw onderzoek de uitstoot van koolstof in de atmosfeer versnelt.
Een nieuwe studie door een teamonderzoekers, waaronder U of T Scarborough Professor Myrna Simpson, onthult dat naarmate de temperatuur op aarde stijgt, de organische stof in bossen sneller lijkt af te breken, waardoor de afgifte van koolstof in de atmosfeer wordt versneld.
Krediet: U van T Scarborough
Bossen kunnen maar liefst 45 procent van 's werelds terrestrische koolstof opslaan, waardoor ze een cruciaal onderdeel vormen van het proces van regulering van klimaatverandering.
Naarmate de temperatuur op aarde stijgt, lijkt de organische stof in bossen echter sneller af te breken, waardoor de afgifte van koolstof in de atmosfeer wordt versneld.
Deze verrassende conclusie komt uit een langetermijnstudie die bedoeld was om middelen te vinden om de opwarming van de aarde te verminderen, niet om deze te verergeren.
"Onze vraag was: 'Hoeveel koolstof kan de bodem vasthouden?'", zegt UTSC-professor milieuchemie, Myrna Simpson. "Maar in onze experimenten ontdekten we dat de bodem niet de beperkende factor was. We konden niet eens het koolstofverzadigingspunt bereiken."
Sinds 1990 voert een team van internationale wetenschappers experimenten uit in Harvard Forest in Massachusetts, waarbij ze het effect testen van het toevoegen (of verwijderen) van verschillende hoeveelheden en soorten "strooisel" - bladeren, twijgen, zaden, wortels en ander organisch materiaal - boven en ondergronds. Simpson kwam in 2010 bij dit werk. Ze droeg gespecialiseerde expertise in nucleaire magnetische resonantie (NMR) spectroscopie bij aan de mix. Met NMR kunnen onderzoekers elk type organisch materiaal in de bodem molecuul voor molecuul scannen.
"De wetenschappelijke gemeenschap aanvaardt algemeen dat de chemie van organische stof in de bodem gebonden is aan inputs", zegt ze. "Maar we waren verrast om te zien dat al onze afvalmanipulatie resulteerde in een versnelde afbraak van organisch materiaal."
Klimaatverandering kan leiden tot "productievere" bossen - grotere bomen en meer vegetatie. Deze productiviteit zou natuurlijk de hoeveelheid zwerfvuil verhogen, en daarmee de hoeveelheid koolstof die in de bodem bezinkt in de vorm van organisch materiaal.
Maar in een artikel dat onlangs in het tijdschrift Biogeochemistry is gepubliceerd, beschrijven Simpson en haar co-auteurs hoe ze deze verandering simuleerden door de hoeveelheid afval in delen van het bos te verdubbelen in de hoop dat de bodem meer koolstof zou kunnen opnemen. In plaats daarvan stimuleerde het toegenomen strooisel de activiteit van bacteriën en schimmels. Organische stof breekt sneller af, waardoor het voordeel van koolstofopslag teniet wordt gedaan en er meer CO2 in de atmosfeer vrijkomt.
"Het veranderen van het nest deed meer kwaad dan goed", zegt Simpson. "De onze was een menselijke manipulatie, maar het kan net zo gemakkelijk worden veranderd door klimaatverandering."
De experimenten van Simpson gaan door, zowel in het Harvard Forest als in andere experimentele bossen over de hele wereld, in samenwerking met een groot netwerk van ecologen en bodemwetenschappers. In elk geval kunnen lokale plantensoorten, klimaat en andere factoren tot verschillende resultaten leiden. Zwerfvuil is ook slechts één overweging in hoe lang koolstof in een bos verzonken blijft - Simpson test de effecten van stikstof en andere variabelen die van invloed kunnen zijn op het vermogen van bossen om koolstof op te slaan.
Bodemafbraak wordt verder gecompliceerd omdat planten veel producten creëren - van cellulose tot lignine - die elk op een andere manier worden beïnvloed door veranderingen in de bodeminhoud en omgevingsomstandigheden. Wat de ene vorm van ontbinding versnelt, kan een andere vertragen.
"Ik wil benadrukken dat dit slechts één bos was. We weten niet of dit een wereldwijd fenomeen is", zegt ze. "We kijken nu hoe vegetatie, temperatuur en vochtigheid in verschillende regio's het proces beïnvloeden. Deze resultaten suggereren alleen maar dat voor bossen zoals het Harvard Forest het toevoegen van extra afval geen manier is om de klimaatverandering te verminderen en de koolstofopslag te verbeteren."
Verhaal Bron:
Het bovenstaande bericht is herdrukt van materiaal dat is verstrekt door de Universiteit van Toronto. Opmerking: materialen kunnen worden bewerkt voor inhoud en lengte.