Categorie archief: Ecologie

Klimaatmitigatie door landbouwbodems? We moeten vooral kijken naar ons landgebruik.

Bodems staan in de spotlight op de klimaattop. En terecht, want bodems slaan meer koolstof op, in de vorm van bodemorganische stof, dan de atmosfeer en vegetatie samen (Fig. 1). Het beschermen, en vergroten, van die enorme voorraad koolstof is dus een belangrijke sleutel om klimaatverandering niet nog erger te maken, en waar mogelijk af te remmen. Bovendien zijn gezonde, levende bodems cruciaal voor duurzame en weerbare voedselproductie, en het beschermen en herstellen van natuurlijke ecosystemen. Klimaatverandering bedreigt nu al op veel plaatsen de voedselproductie, waarbij vooral kleinschalige boerenbedrijven de dupe zijn.

Figuur 1. Wereldwijde opslag van organische koolstof en de uitwisseling (per jaar) tussen de verschillende systemen, in Pg (petagram, dat is 1012 kilogram) koolstof (C). Aangepast uit Lal 2008 en Lal 2018.

Er waren dus volop evenementen op de klimaattop waarin de bodem centraal staat. Wat opvalt, is dat eigenlijk al die evenementen over landbouwbodems gingen. En hoewel de uitkomsten van de klimaattop ook de rol van bodems in natuurbescherming en -herstel noemen, gaan de meest concrete uitkomsten over landbouwbodems.

Aan de ene kant is dat logisch, omdat de rol van het voedselsysteem in klimaatverandering steeds meer wordt erkend, én omdat een groot deel van het aardoppervlak wordt gebruikt voor voedselproductie. Bovendien zijn veel landbouwbodems gedegradeerd en is organische stof enorm belangrijk voor gezonde, functionerende landbouwbodems. Aan de andere kant is dat gek, omdat landbouwbodems eigenlijk helemaal niet zoveel koolstof opslaan vergeleken met natuurlijke bodems, én omdat de grootste klimaatimpact van de landbouw komt door het omvormen van natuurlijke systemen naar landbouw. Het landgebruik van de landbouw is de olifant in de kamer.

Lees verder

Water beperkt vaker de fotosynthese tijdens de piek van het groeiseizoen

We hebben hier al vaker geschreven over hoe klimaatverandering en andere menselijke activiteiten plantengroei beïnvloeden. Planten kunnen sneller gaan groeien, omdat ze de CO₂ en de stikstofverbindingen die wij uitstoten kunnen gebruiken als voedingsstoffen. Maar dat effect kan deels teniet worden gedaan door andere factoren, zoals veranderende neerslagpatronen, extreme hitte of natuurbranden. En natuurlijk zijn er directe menselijke ingrepen, zoals ontbossing, irrigatie en bemesting van landbouwgrond, of uitputting van de bodem.

Er zijn verschillende manieren om zulke effecten te onderzoeken. Laboratoriumonderzoek kan iets zeggen over het effect van één enkele factor op specifieke plantensoorten, of misschien over de interactie tussen een beperkt aantal effecten. Zulke experimenten leveren kennis op over de mechanismes die een rol spelen in individuele planten, maar zijn niet zomaar te vertalen naar complexe ecosystemen. Omdat de interacties tussen een groot aantal soorten daar mede bepalen wat er gebeurt. Maar ecosystemen lenen zich weer niet goed voor experimenten, al is er zo hier en daar wel iets mogelijk. Veel kennis moet vooral komen door zo goed mogelijk in de gaten te houden wat er gebeurt op onze planeet, terwijl wij bezig zijn met de uitvoering van ons ‘grootschalig geofysisch experiment’.

Satellieten helpen om een beeld te krijgen van wereldwijde veranderingen in plantengroei. Vorige maand verscheen een artikel van een groep Chinese wetenschappers die satellietmetingen weer op een net wat andere manier gebruiken dan eerdere onderzoeken die ik heb gezien. Het levert geen grote nieuwe inzichten op, maar vanwege de (in elk geval voor mij) nieuwe invalshoek vind ik het toch interessant genoeg om er iets over te schrijven.

Lees verder

Nederland scoort belabberd op de Sustainable Development Index

Vergeet de Human Development Index (HDI); de Sustainable Development Index (SDI) is hier! De SDI is een index die zowel menselijke ontwikkeling als duurzaamheid in acht neemt. De index start bij de HDI, maar neemt de ecologische overschrijdingen (‘overshoot’) in termen van CO2-uitstoot en materiële voetafdruk ook mee. Landen met een relatief hoge ontwikkeling binnen de grenzen van de planeet staan bovenaan. Landen met een hoge ontwikkeling maar met te hoge uitstoot worden juist ‘gestraft’, omdat hun manier van leven niet duurzaam is. Bovenaan de SDI staat Costa Rica. Maar Nederland, op plek 10 van de HDI, staat vanwege haar grote uitstoot en materiële voetafdruk op een plek 145 van 163. Wij scoren dus slecht in termen van duurzame ontwikkeling. Er is best wat aan te merken op de SDI, maar een vooruitgang ten opzichte van de HDI is het zeker. Een wereldwijd streven naar hoge welvaart binnen de grenzen van de planeet is wenselijk, maar dat vereist waarschijnlijk wel een economische transformatie. Want veel landen die volgens de SDI op een hoog ontwikkelingsniveau zitten dat ook duurzaam is, zijn er nu niet.

Wat is er mis met de Human Development Index?

De HDI is een statistische score van welzijn (of: menselijke ontwikkeling) per land, bijgehouden door het VN-ontwikkelingsprogramma (UNDP). Het is een index die de gemiddelde volksgezondheid, kennisniveau en levensstandaard per land in kaart tracht te brengen. Alle VN-landen onderschrijven sinds 2015 echter de Sustainable Development Goals (SDGs), een 17-tal doelen die de wereld in 2030 naar “vrede en welvaart voor mens en planeet” moeten leiden. Maar een paar van deze doelen komen terug in de HDI, en eigenlijk alles dat met duurzaamheid en klimaatactie te maken heeft ontbreekt. Alle 17 SDGs in één index omvatten is misschien onmogelijk, of onwenselijk, maar een poging om zowel menselijke ontwikkeling als duurzaamheid tegelijk in kaart te brengen is natuurlijk wel nuttig.

Het probleem met de HDI is, aldus de makers van de SDI, tweeledig. Ten eerste looft de HDI juist die landen die nu het meest bijdragen aan verdere klimaatverandering en andere ecologische problemen. En ten tweede belemmert een hoge mate van ontwikkeling in de rijkste landen nu de ontwikkeling van andere landen, juist doordat de gevolgen van klimaatverandering en extractivisme (de uitbuiting en uitputting van grondstoffen) het welzijn in landen in ontwikkeling beperken.

Lees verder

Verwijdering van kooldioxide: uitkomst of illusie?

Negatieve emissies maken deel uit van zo goed als alle economische scenario’s en beleidsplannen waarmee redelijkerwijs de doelen van het klimaatakkoord van Parijs nog te halen zijn: beperken van de opwarming tot ruim onder de 2 °C. Met negatieve emissies worden maatregelen bedoeld die CO2 (of andere broeikasgassen, zoals methaan) aan de atmosfeer kunnen onttrekken, zoals:

  • herbebossing en aanleg van nieuwe bossen;
  • bevorderen van vastlegging van koolstof in de bodem;
  • versnellen van verwering van gesteentes;
  • bevorderen van opname door de oceanen;
  • afvangen en opslaan van de uitstoot van energiecentrales of fabrieken;
  • via nieuwe technologie direct CO2 verwijderen uit de atmosfeer om die op te slaan of te gebruiken als industriële grondstof, bijvoorbeeld voor de productie van brandstof.
Opties om CO2 uit de atmosfeer te verwijderen. Bron: National Academies of Sciences, Engineering and Medicine.

Het verwijderen van CO2 uit de atmosfeer om de opwarming te beperken is in feite een vorm van geo-engineering. Minder controversieel dan bijvoorbeeld het afkoelen van de aarde door aerosolen te injecteren in de stratosfeer, maar daarmee is het nog geen wonderoplossing voor het klimaatprobleem. Wetenschappers maken zich zorgen dat beleidsmakers en scenariobouwers te hoge verwachtingen hebben van deze manier van ingrijpen, zo blijkt uit verschillende artikelen die de afgelopen tijd zijn gepubliceerd.

Lees verder

Adaptatie: noodzakelijk, maar ingewikkeld

Foto: Isaac Quick / Unsplash

Het Akkoord van Parijs is vooral bekend vanwege de afspraak om de mondiale opwarming te beperken tot ruim onder de twee graden. Mitigatie dus, in klimaatterminologie. Maar er zijn ook afspraken gemaakt over adaptatie: maatregelen om de schade, risico’s en kwetsbaarheid die het gevolg zijn van klimaatverandering te beperken. Dergelijke maatregelen zijn hoe dan ook nodig: het klimaaat verandert al en dat heeft gevolgen waar we op in zullen moeten spelen. Dat ‘Parijs’ ook de nodige afspraken bevat over adaptatie is minder bekend. Artikel 7 uit het akkoord gaat helemaal over dat onderwerp en het begint zo:

Parties hereby establish the global goal on adaptation of enhancing adaptive capacity, strengthening resilience and reducing vulnerability to climate change, with a view to contributing to sustainable development and ensuring an adequate adaptation response in the context of the temperature goal referred to in Article 2.

Lees verder

Klimaatverandering en de onleefbare aarde

Klimaatverandering heeft nu al ongekende gevolgen voor de leefbaarheid op onze aarde. Zo’n 3,5 miljard mensen leven in regio’s die zeer kwetsbaar zijn voor de gevolgen van klimaatverandering, en aan het eind van deze eeuw zou meer dan 50% van de wereldbevolking kunnen worden blootgesteld aan levensbedreigende condities, onder meer door extreme hitte. Dat volgt uit de samenvatting van literatuur over de impacts van klimaatverandering, opgesteld door het IPCC in een van de recentste rapporten (AR6 WGII).

De schade of kosten van klimaatverandering worden vaak in economische termen uitgedrukt, en als het wel gaat over de mens, dan bijvoorbeeld over gezondheidsrisico’s. Leefbaarheid is een lastig concept om te kwantificeren. Toch heeft een groep onderzoekers dat geprobeerd in een recent verschenen artikel in Nature Sustainability. Ze baseren zich daarbij op de ‘menselijke klimaatniche’ (human climate niche), zie de grofweg definiëren als de bandbreedte van het klimaat waarbinnen mensen een bestaan kunnen leiden, ofwel waarbinnen een samenleving kan functioneren. Hun resultaten laten zien dat nu al meer dan 600 miljoen mensen buiten de niche vallen die historisch gezien leefbaar is voor de mens, door de gevolgen van klimaatverandering. Aan het eind van deze eeuw en met de huidige klimaatbeloftes (~ 2,7°C opwarming) zou grofweg een derde van de wereldbevolking buiten deze leefbare niche vallen.

Lees verder

Krijgen we echt een groenere wereld met meer CO₂? 

Het is – nog steeds! – een veelgehoorde opmerking als je het hebt over klimaatverandering: “Van al die extra CO2 gaan de planten lekker groeien! We krijgen juist meer bossen, en betere landbouwopbrengsten!”. En zo vreemd is die gedachtegang niet. Tuinders voegen CO2 toe aan de lucht in hun kassen om de plantengroei en oogst te stimuleren, en in Earth System Models zorgt dit “CO2-bemestings effect” voor een negatieve terugkoppeling op atmosferische CO2 concentraties: meer plantengroei betekent immers ook meer opname van CO2 door de vegetatie. Deze extra groei zou wereldwijd de hoeveelheid stikstof die in de bodem beschikbaar is voor plantengroei doen dalen, zoveel zelfs dat de auteurs van een recent artikel – bizar genoeg – suggereerden dat we misschien onze natuurlijke ecosystemen moeten gaan bemesten. 

Natuurlijk eikenbos in het noorden van Engeland. Foto: Franciska de Vries.

Dat de wereld groener wordt is een feit. Maar in 2016 schreef Hans Custers al op deze blog dat we nog niet zoveel van de onderliggende mechanismen en de persistentie van dit effect begrepen, en dat hoewel het wel altijd als iets positiefs wordt gebracht, dit CO2-bemestings effect niet persé positief is. In 2018 schreef Hans dat deze wereldwijde vergroening niet alléén door meer CO2 in de atmosfeer wordt veroorzaakt, maar ook door hogere temperaturen, uitbreiding van het landbouwareaal, stikstofdepositie, en verandering in neerslag. 

Bovendien hoeft die extra plantengroei niet noodzakelijkerwijs te resulteren in meer langdurige CO2-opslag in planten en bodem. Een voorbeeld van beide zaken – meer groei is niet persé positief, én kan door andere factoren veroorzaakt worden – is “Arctic greening”, Arctische vergroening. De Arctische toendra is een van de snelst opwarmende gebieden op aarde, en deze toenemende temperaturen zorgen voor meer groei en een toename in struikvormige vegetatie. Maar deze hogere temperaturen zorgen ook voor dooi van de permafrost, waardoor de bodem juist CO2 en methaan (CH4) verliest. 

Het CO2-bemestings effect ligt dus duidelijk gecompliceerder dan simpelweg meer groei door meer CO2, en ook het effect van die extra groei op de CO2-opname van het ecosysteem is nog onduidelijk. De CO2-terugkoppeling in Earth System Models is gebaseerd op korte termijn experimenten, maar er is toenemend bewijs dat het CO2-bemestings effect minder permanent is dan gedacht, en bovendien afhankelijk van veel andere factoren, die helder op een rij worden gezet in een artikel door Maschler et al. dat net uit is gekomen. Dat is ook wel logisch, want voor plantengroei spelen veel meer factoren een rol dan CO2

Lees verder

De negatieve impact van klimaatverandering op infectieziektes

door: Arthur Oldeman

Een paar maanden geleden verscheen hier een blog over een verhoogd risico op virusellende door klimaatverandering. Hier ging het vooral over een studie in Nature die virusoverdracht tussen wilde diersoorten en van die diersoorten naar de mens voor diverse klimaatscenario’s onderzocht. De auteurs van de studie suggereerden dat de al ingezette klimaatverandering een dominante rol kan spelen in de virusoverdracht met alle gevolgen van dien voor de menselijke gezondheid. Nu is er recent (8 augustus) een nieuwe publicatie in Nature Climate Change verschenen waar een zeer vergelijkbare vraag wordt onderzocht, breder dan alleen virussen en met focus op de mens: Hoe beïnvloedt klimaatverandering ziektekiemen van infectieziektes?

De titel van de studie geleid door Camilo Mora geeft antwoord op deze vraag: “Over half of known human pathogenic diseases can be aggravated by climate change”. Toen ik dat eerst las, klonk dat schrikbarend én niet verrassend tegelijk. Ik kan me namelijk best voorstellen dat bepaalde risico’s versterkt door klimaatverandering, zoals overstromingen, de verspreiding van ziektes kunnen beïnvloeden. Maar meer dan de helft van de “known human pathogenic diseases”..? Hoe zit dat precies?

Lees verder

Verhoogd risico op virusellende door klimaatverandering

Gelukkig hebben we na een paar jaar eindelijk de grootste ellende van het coronavirus Sars-CoV-2 achter ons gelaten. Hoewel de laatste omikron-variant BA.5 van dit virus ook in Nederland is aangetroffen, ziet het er toch naar uit dat we op dat terrein een redelijk zorgeloze zomer tegemoet gaan. Volgens de WHO is het coronavirus vermoedelijk overgesprongen – al dan niet via een andere diersoort als intermediair – van waarschijnlijk een vleermuis naar de mens. Op die wijze kreeg de mensheid dus te maken met een virus dat voor ons immuunsysteem onbekend was. Een dergelijke overstap van een virus uit de dierenwereld is natuurlijk eerder voorgekomen, als bijvoorbeeld bij de Mexicaanse griep of MERS.

Maar wat heeft deze intro in hemelsnaam met klimaatverandering te maken zult u zich wellicht afvragen? Nou, klimaatverandering heeft invloed op het leefgebied van dieren en planten. Aan de natuur is te merken dat het warmer wordt op aarde, trekvogels overwinteren bijvoorbeeld steeds verder noordwaarts en de druivenoogst in Bourgogne valt steeds vroeger in het jaar. Soorten migreren naar hoger geleden gebieden met gemiddeld meer dan elf meter per decennium en richting de polen met meer dan tien kilometer per decennium. Als dieren migreren naar andere gebieden, nemen ze hun parasieten en virussen mee. Migrerende diersoorten komen in de nieuwe gebieden in contact met daar al levende andere diersoorten en ook met mensen die in die gebieden wonen. Er zijn nog minstens 10,000 virussoorten die mogelijkerwijs op de mens kunnen overspringen, maar gelukkig circuleren die nu nog alleen in wilde zoogdieren. Door de migratie van diersoorten als gevolg van klimaatverandering ontstaan nieuwe interacties en daardoor neemt de kans toe dat er opnieuw een virus overspringt vanuit het dierenrijk naar de mens. En daarmee dus ook de kans op een nieuwe pandemie. Het IPBES (een soort IPCC voor biodiversiteit) heeft naar aanleiding van de Covid-pandemie een workshop gehouden over biodiversiteit en pandemieën. Zij schreven in 2020 het volgende over de relatie tussen mondiale milieuveranderingen en klimaatverandering:

“The underlying causes of pandemics are the same global environmental changes that drive biodiversity loss and climate change. These include land-use change, agricultural expansion and intensification, and wildlife trade and consumption.”

In een nieuwe studie van Carlson et al., onlangs verschenen als een soort voorpublicatie in Nature, wordt getracht om via modelsimulaties een beeld te vormen van de mogelijke kans op toekomstige virusoverdracht tussen wilde diersoorten voor diverse klimaatscenario’s, op basis van emissiescenario’s en veranderend landgebruik. Daarnaast hebben zij ook de invloed van de verspreidingscapaciteit van soorten meegenomen, zo kan een soort die vliegt zich gemakkelijker verspreiden dan een kruipende soort.
Lees verder

Klimaatverandering in droge ecosystemen

Droge klimaten vormen een aparte hoofdgroep in het classificatiesysteem van Köppen. In deze klimaattypes is beschikbaarheid van water een limiterende factor voor plantengroei. De vegetatie is dan ook beperkt, met niet of nauwelijks bomen: woestijnen, steppes of savannes, bijvoorbeeld. Ongeveer 40% van het landoppervlak op aarde bestaat uit droge gebieden en er woont ongeveer 35% van de wereldbevolking. De afbeelding hieronder geeft aan waar die droge gebieden liggen, op basis van gegevens over de periode 1971-2000. De kleuren geven de zogenaamde Leaf Area Index (LAI) weer, een maat voor de hoeveelheid vegetatie. Een lage LAI, lichtgroen weergegeven, staat voor weinig plantengroei, een hoge LAI, in donkerblauw, voor veel.

Ligging van droge gebieden (rode lijnen) en gemiddelde plantengroei volgens de Leaf Area Index, volgens gegevens over 1971-2000. Bron: Berg & McColl 2021.
Lees verder