Overtollig kooldioxide, uitgestoten door de verbranding van fossiele brandstoffen zoals steenkool en aardolie, is een van de belangrijkste factoren bij het aanjagen van de opwarming van de aarde. Terwijl de wereld gericht is op het beheersen van de opwarming van de aarde door deze emissies te beperken, minder aandacht is besteed aan het vermogen van vegetatie en bodem om koolstof op te nemen en op te slaan.

Een van de meest populaire benaderingen van koolstofopslag is het beschermen van tropische regenwouden. Als een regenwoud wordt gekapt, de koolstof die is opgeslagen in de stammen en bladeren komt vrij in de atmosfeer. Maar planten in berggemeenschappen in Noorwegen spelen ook een rol bij het opslaan of vrijgeven van koolstofdioxide.

"We denken niet na over hoeveel koolstof er daadwerkelijk in onze eigen achtertuin wordt opgeslagen, " zegt Mia Vedel Sørensen, een promovendus bij de afdeling Biologie van NTNU die koolstofopslag bestudeert in struikvegetatie in het Dovre-gebergte, midden Noorwegen.

Verschillende vegetatietypes, verschillende opslag

Sørensen vergeleek drie soorten vegetatie die typerend zijn voor de Noorse bergen:

• Heesters (wilgen)
• Heide (kraaiheide en heide)
• weide

"Ik wilde uitzoeken hoeveel koolstof deze drie vegetatietypen opslaan en afgeven. Mijn hypothese was dat struiken meer koolstof opslaan dan heide en weidevegetatie omdat struiken meer biomassa hebben, en dus een hogere fotosynthese hebben, " ze zei.

Maar het bleek het tegenovergestelde te zijn:heesters, ook al zijn ze het grootst, daadwerkelijk de minste koolstof opslaan.

"Het verbaasde me dat weiden eigenlijk veel meer koolstof opslaan dan struiken. De koolstof in weiden wordt meestal onder de grond opgeslagen, naast de wortels, " ze zei

De hoeveelheid koolstof die is opgeslagen in heidevegetatie is groter dan in struikvegetatie, maar minder dan in weilanden, ze zei.

Een ongebruikelijk kenmerk van heidevegetatie is dat het in de winter kan fotosynthetiseren, onder de sneeuw, omdat het groenblijvend is en meestal groeit in gebieden met weinig sneeuw. Dat betekent dat zonlicht deze planten in de winter kan bereiken.

Uitbreiding van struikgemeenschappen

Klimaatverandering verandert de mix van vegetatie in arctische en alpiene gebieden. Dat geldt met name in de bergen van Noorwegen, waar struikgewas zich in gebied uitbreidt. Dat is ook deels een cultuurverandering, omdat veranderende landbouwpraktijken resulteren in minder dieren in de bergen. Hierdoor kunnen struiken groeien op plaatsen waar dieren zoals schapen ooit struikzaailingen hebben gegeten, terwijl een warmer klimaat betekent dat struiken op grotere hoogte in de bergen kunnen groeien.

"Het is belangrijk om erachter te komen wat er gebeurt met koolstofafvang en -opslag wanneer struiken en struiken gebieden overnemen die vroeger werden bedekt door heidevegetatie. Hoe zal koolstofopslag worden beïnvloed in alpiene en arctische gebieden wanneer struikgemeenschappen uitbreiden ten koste van weide en heide?" aldus Sørensen.

Gemeten in de bergen van Dovre

Sørensen en haar collega's brachten twee zomers door in de bergen van Dovre, waar ze kleine tenten opzetten over proefpercelen in de verschillende vegetatietypes. Met de kleine tenten konden ze meten hoeveel CO2 werd verbruikt en vrijgelaten - of wat wetenschappers CO2-flux noemen - door de planten in de verschillende proefpercelen. De fluxmetingen laten zien hoeveel CO2 door de planten wordt opgenomen en hoeveel er door de planten en de bodem wordt uitgestoten.

In aanvulling, de onderzoekers verzamelden vegetatiemonsters en groeven grondmonsters op. Ze maten het koolstofgehalte in de vegetatie, en in de organische en minerale lagen van de bodem. Dit gaf hen informatie over hoeveel koolstof de drie verschillende soorten vegetatie daadwerkelijk opslaan.

"Er is hier nog niet veel onderzoek naar gedaan, dus het is interessant om meer te weten te komen over hoeveel koolstof er daadwerkelijk in de bodem is opgeslagen, " ze zei.

De weg vooruit

Sørensen gaat ook onderzoeken waarom weidevegetatie veel meer CO2 opslaat dan struikvegetatie.

"Onze hypothese is dat het verband houdt met wat er ondergronds gebeurt, zoals hoe de wortels groeien. Het kan ook verband houden met mycorrhiza, dat zijn schimmels die in symbiose met plantenwortels groeien en die een effect kunnen hebben op de CO2-uitstoot. Mycorrhizae komen zowel in struiken als in heide voor, maar niet zozeer in weidevegetatie, ' zei Sørensen.

Ze zal ook kijken naar wat er gebeurt met het koolstofbudget wanneer struiken worden getransplanteerd in weide- en gezondheidsvegetatie, en wat er gebeurt als er een beschermende omheining wordt opgezet rond planten zodat schapen en andere grazende dieren de vegetatie niet kunnen eten, ze zei.

Dit deel van haar onderzoek stelt Sørensen in staat om na te bootsen wat er nu in de Noorse bergen gebeurt, omdat struiken andere vegetatiegemeenschappen overnemen. Ook gaat ze meten wat dit voor gevolgen heeft voor de CO2-budgetrekeningen.

Zes betrokken universiteiten

Het onderzoek van Sørensen maakt deel uit van een groot onderzoeksproject genaamd ECOSHRUB, dat is een samenwerking tussen NTNU, Noord-universiteit, de Universiteit Antwerpen, Universiteit Gent, het State Museum of Natural History in Karlsruhe en de Universiteit van Arizona.

Klimaatverandering veroorzaakt verschuivingen in vegetatietypes en areaalomvang in zowel arctische als alpiene ecosystemen. Een van de grootste waargenomen veranderingen is dat de struikgemeenschappen zich uitbreiden ten koste van andere vegetatietypes, zoals heide. De ECOSHRUB-onderzoekers bekijken wat dit zal doen met de vegetatie, zaailingen, microklimaat, albedo (het vermogen om licht te reflecteren) - en het koolstofbudget.