Klimaatmodellen voorspellen dat een toename van broeikasgassen het Amazone-regenwoud in de toekomst zal uitdrogen en nattere omstandigheden zal veroorzaken in de bossen van Afrika en Indonesië. Onderzoekers van de Universiteit van Californië, Irvine en andere instellingen hebben een onverwachte maar belangrijke factor in deze wereldwijde neerslagverschuiving geïdentificeerd:de directe reactie van de bossen zelf op hogere niveaus van koolstofdioxide.

"Mensen hebben de neiging om te denken dat het grootste deel van de verstoring komt van de hitte die in de oceanen terechtkomt, die, beurtelings, zal windpatronen veranderen, " zei James Randerson, UCI's Ralph J. &Carol M. Cicerone leerstoel in Earth System Science. "We hebben ontdekt dat grootschalige veranderingen in regenval, gedeeltelijk, worden toegeschreven aan de manier waarop tropische bossen reageren op de overvloed aan koolstofdioxide die mensen in de atmosfeer uitstoten, vooral over dichte bossen in de Amazone en in Azië."

Een nieuwe studie geleid door voormalig UCI-postdoctoraal wetenschapper Gabriel Kooperman en vandaag gepubliceerd in Natuur Klimaatverandering , toont aan dat interacties tussen regenwouden en stijgende CO2-niveaus zullen bijdragen aan een asymmetrisch patroon van regenvalveranderingen in de tropen.

In veel aspecten van de aardsysteemwetenschap, de lokale effecten van omgevingsfactoren kunnen verre gebieden beïnvloeden door hun invloed op de circulatie en beweging van vocht in de atmosfeer. De door de UCI geleide groep voorspelt een gelijkaardige cascade van gebeurtenissen, beginnend met huidmondjes, kleine structuren aan de onderkant van bladeren die open en dicht gaan zodat planten de CO2 opnemen die ze nodig hebben om te groeien - en die ook waterdamp afgeven.

Als er meer CO2 aanwezig is, deze openingen gaan niet zo wijd open, waardoor de hoeveelheid water die in de atmosfeer verdampt, wordt verminderd. Volgens de onderzoekers is dit kleine proces op plantniveau, vermenigvuldigd over het regenwoud, veranderingen in de atmosfeer veroorzaken, invloed op de manier waarop de wind waait en de stroom van vocht die uit de oceaan komt.

"In veel tropische bosgebieden, het vocht dat wordt geleverd door transpiratie, die het ondergrondse water op wortelniveau rechtstreeks verbindt met de atmosfeer terwijl het naar de bladeren wordt getrokken, kan net zoveel bijdragen als vocht dat uit de oceaan is verdampt en dat op een bepaalde locatie weer naar beneden regent - wat normaal is om regenwoud te recyclen, zei Koopman, nu een assistent-professor geografie en atmosferische wetenschappen aan de Universiteit van Georgia.

"Maar met een hogere CO2 bomen en bossen verdampen minder vocht in de lucht, zodat er minder wolken worden gevormd boven de Amazone, " zei hij. "En in plaats van [aan te sluiten bij de gewoonlijk overvloedige wolken en] te regenen over het bos, waterdamp uit de Atlantische Oceaan blaast over het Zuid-Amerikaanse continent naar het Andesgebergte, waar het neerkomt als regen op de berghellingen, met beperkt voordeel voor het regenwoud in het Amazonebekken."

Dit recept voor droogte in Zuid-Amerika is uniek voor de Amazone en verschilt duidelijk van een toename van de regenval die wordt voorspeld over bossen in Centraal-Afrika en het maritieme continent, een uitgestrekt gebied tussen de Stille en de Indische Oceaan dat Maleisië omvat, Papoea-Nieuw-Guinea en de dichtbevolkte Indonesische archipel.

Randerson zei dat de vermindering van verdamping zal leiden tot opwarming van de bossen op eilanden zoals Borneo, Java en Sumatra, die worden omgeven door vochtige lucht boven warme oceaanoppervlakken. "Je krijgt een sterker contrast in verwarming boven de eilanden in vergelijking met de nabijgelegen oceaan, en dus zal het een natuurlijke oceaan-landbries versterken, meer vocht uit deze aangrenzende oceaansystemen halen om de regenval over de bossen te vergroten, " hij zei.

Het onderzoeksproject, die gebruikmaakte van een combinatie van standaardsimulaties die werden geleverd via het Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 en simulaties met het ultramoderne Community Earth System-model, onthulde dat de reactie van tropische vegetatie op hogere CO2 een belangrijke oorzaak kan zijn van klimaatverandering in de tropen, aldus Kooperman.

Hij benadrukte ook het feit dat de daaruit voortvloeiende droogtes en bossterfte in de Amazone en een mogelijke toename van overstromingen in andere regenwouden een impact kunnen hebben op de biodiversiteit, zoetwaterbeschikbaarheid en voedselvoorziening voor economisch kwetsbare bevolkingsgroepen.