Temperatuurstijging tast ecosysteem bergen aan
Hogere temperaturen leiden wereldwijd tot veranderingen in de vegetatie en de bodem van berggebieden. Een internationaal onderzoeksteam met de Leidse ecoloog Ellen Cieraad publiceerde op 25 januari in Nature over de verstoring van het ecosysteem.
Binnen 80 jaar grote veranderingen ecosysteem
Wetenschappers van tien universiteiten onderzochten in zeven regio’s (Europa, Japan, Australië, Nieuw-Zeeland, Canada, de Verenigde Staten en Zuid-Amerika) het gebied rond de boomgrens. Volgens klimaatmodellen schuift in berggebieden de temperatuur over 80 jaar gemiddeld 300 meter naar boven opschuift op. Een voorbeeld: in Oostenrijk ligt de boomgrens op zo’n 2100 meter boven zeeniveau. Hier is het nu tijdens het groeiseizoen (juni-september) gemiddeld 7°C. Klimaatmodellen laten zien dat deze temperatuur over 80 jaar zo’n 300 meter hoger, dus op 2400 m, behaald zou worden. De temperatuurstijging heeft vergaande gevolgen voor het ecosysteem, waarschuwen de onderzoekers.
Vegetatie wordt kwetsbaarder
Hun conclusie is zorgwekkend. Klimaatverandering leidt in alle delen van de wereld tot andere concentraties van voedingsstoffen in de planten en in de bodem. Door hogere temperaturen stijgt de concentratie stikstof aanzienlijk, maar dit geldt bijvoorbeeld niet voor fosfor. ‘Hierdoor raakt de balans tussen deze en andere voedingsstoffen verstoord waardoor het ecosysteem kwetsbaarder wordt’, aldus de ecoloog Ellen Cieraad. Zij is verbonden aan het Centrum voor Milieuwetenschappen van de Universiteit Leiden en is een van de hoofdauteurs van de publicatie in Nature.
Samenstelling bodem verandert
Door de temperatuurstijging migreren veel planten mee naar boven en schuift op sommige bergen de boomgrens al omhoog. De hogere temperaturen leiden ook tot veranderingen in de bodem: in de voedingsstoffen, het organisch materiaal en de samenstelling van de bacteriën. Dat gebeurt deels onafhankelijk van het soort vegetatie. Cieraad: ‘Wanneer de samenstelling van de planten verandert en als bovendien de boomgrens niet snel mee kan migreren, zullen de stikstof- en fosforkringlopen ontkoppelen.’ In welke mate deze ontwikkelingen de boomgrens beïnvloeden vraagt nog nader onderzoek.
Hogere boomgrens heeft grote consequenties
Een opschuivende boomgrens heeft grote gevolgen. De migratie gaat gepaard met veranderingen in de waterkringloop, sneeuwval en de temperatuur. De watervoorziening wordt niet alleen onbetrouwbaarder in berglanden, maar ook in laaggelegen gebieden omdat de bergen veel grote rivieren van water voorzien. Ook zullen berggebieden minder geschikt worden voor wintersport.
Ontwikkelingen beter voorspellen
Kennis over de effecten van klimaatverandering op het ecosysteem van bergen is tot nu toe beperkt, omdat het zeer langdurig onderzoek vergt. In plaats van kortdurende experimenten bestudeerden de onderzoekers de samenstelling van en de processen in ecosystemen op verschillende hoogtes op bergketens. Cieraad: ‘De temperatuurverschillen langs zulke zogenaamde hoogte-gradiënten in de bergen vormen een krachtig natuurlijk experiment waardoor je de effecten van klimaatsverandering op plantengemeenschappen en ecosystemen kan waarnemen. Door wereldwijd hoogte-gradiënten te bestuderen, kunnen we veranderingen sneller in kaart brengen en toekomstige ontwikkelingen beter voorspellen.’
Artikel in Nature
Mayor J, et al. Elevation alters ecosystem properties across temperate treelines globally – Nature, 25 Jan 2017 nature.com/articles/doi:10.1038/nature21027