Een nieuwe uitgebreide studie naar de effecten van warmere lentes op de plantengroei in noordelijke regio's laat een aanzienlijk verminderde plantproductiviteit zien in de latere maanden. De resultaten stellen vraagtekens bij de validiteit van de huidige klimaatmodellen die de productiviteit van planten omvatten bij het beoordelen van de hoeveelheid koolstof die wordt vastgelegd door vegetatie en wat er in de atmosfeer achterblijft.

Met behulp van 30 jaar satellietbeelden, een internationaal team onder leiding van de Universiteit van Leeds onderzocht 41 miljoen km ² land in de noordelijke regio's. Ze ontdekten dat het vroege begin van de plantproductiviteit, veroorzaakt door warmere lentes, niet doorzet in de zomer- en herfstmaanden.

Eerder, men geloofde dat de eerdere start van het groeiseizoen als gevolg van de stijgende wereldtemperaturen het groeiseizoen voor vegetatie verlengde, waardoor het meer biomassa kon winnen tijdens zijn levenscyclus en daardoor een boost in het fotosyntheseproces veroorzaakte en dus een toename van de hoeveelheid vastgelegde koolstof en opgeslagen.

Nutsvoorzieningen, het team heeft de nadelige effecten ontdekt die worden veroorzaakt door een warmere lente, met name die welke verband houden met een uitgeputte watervoorziening, elk voordeel van langere warme seizoenen aanzienlijk verminderd. In veel gebieden nam de biomassa van planten in de zomer- en herfstmaanden af, koolstofafvang aanzienlijk te beperken.

De studie, gepubliceerd in Natuur , toont aan dat de huidige klimaatmodellen de vermindering van de plantproductiviteit onderschatten en daardoor de hoeveelheid koolstof die het hele jaar door door terrestrische ecosystemen wordt opgenomen, overschatten.

Studie hoofdauteur Dr. Wolfgang Buermann, van de School of Earth and Environment in Leeds, zei:"Noordelijke regio's hebben sinds het begin van de jaren zeventig een aanzienlijke opwarming meegemaakt, veranderen hoeveel ecosystemen functioneren".

"Tot nu toe was er een beperkt begrip van de volledige impact van kortere winters en langere zomers op planten. De beschikbaarheid van satellietbeelden heeft ons in staat gesteld om alle noordelijke regio's van de wereld te overzien en een volledig beeld te krijgen van hoe planten reageren op de wisselende seizoenen".

"De zorg is dat klimaatmodellen die worden gebruikt om toekomstige gevolgen van klimaatverandering te voorspellen, niet weerspiegelen wat de waarnemingen duidelijk laten zien. Men dacht dat het vroege begin van de lente de plantproductiviteit in de zomer- en herfstmaanden zou bevorderen. we kunnen zien dat wanneer er een vroege, warme lente is geweest, de productiviteit van de plant later in het jaar de prijs betaalt. Het lijkt erop dat waardevolle hulpbronnen die nodig zijn voor plantengroei, zoals water, niet in overvloed beschikbaar zijn en wanneer ze vroeg in het groeiseizoen worden geconsumeerd, later ontbreken."

Dr. Buermann voegde toe:"Op basis van toekomstige klimaatvoorspellingen, warmere veren worden de standaard. Er is een grote behoefte om ervoor te zorgen dat onze modellen nauwkeurig rekening houden met de effecten van warmere bronnen op onze ecosystemen en hoe dit op zijn beurt de klimaatverandering beïnvloedt. Zonder dit kunnen we niet nauwkeurig voorspellen hoe de mondiale temperatuur kan blijven veranderen, het effect dat dit zou kunnen hebben op het weer of de potentiële bedreiging voor de volksgezondheid."

Studie co-auteur Dr. Matthias Forkel, van de Technische Universiteit van Wenen, zei:"We wisten al dat het temporele verloop van plantengroei aanzienlijk is verschoven als gevolg van klimaatverandering.

"Deze mechanismen zijn ingewikkeld en regionaal verschillend. Helaas, dat verandert de klimaatvoorspellingen in een onaangename richting. We moeten ervan uitgaan dat de gevolgen van de opwarming van de aarde nog dramatischer zullen zijn dan eerder werd berekend."

Dr. Forkel legde uit hoe satellietbeelden van de hele wereld ten noorden van de 30ste breedtegraad werden bestudeerd - van Zuid-Europa en Japan tot de toendragebieden in het verre noorden. Het stelde het team in staat om punt voor punt te bepalen hoeveel fotosynthese er plaatsvindt en hoeveel biomassa wordt gewonnen.

Met satellietbeelden was het team in staat om de noordelijke regio's te onderzoeken op groen in verband met gezonde productieve vegetatie. Ze beoordeelden de correlaties tussen temperatuur, tijd van het jaar en mate van groen in het noordelijke landschap, inclusief gebieden in het VK, Canada, Duitsland, Frankrijk en Rusland.

De satellietwaarnemingen toonden aan dat het noordelijk halfrond in de lente groener werd, maar tussen 13 en 16 procent van het totale landoppervlak vertoonde in latere maanden nadelige effecten. Dit in tegenstelling tot de huidige koolstofcyclusmodellen die nadelige effecten tussen 1 en 14 procent laten zien.

Negatieve effecten van de warmere bronnen waren met name gelokaliseerd in het westen van Noord-Amerika, Siberië en delen van Oost-Azië.

De studie suggereert dat uitgeputte watervoorraden in verband met een warmer lenteseizoen een belangrijke oorzaak van de verminderingen kunnen zijn. Overvloedige plantengroei leidt tot een grotere vraag naar water en verdamping, waardoor planten later in het jaar niet genoeg water hebben om de productiviteit op peil te houden. Bepaalde planten kunnen ook een natuurlijk vooraf bepaalde groeiperiode hebben, die niet kan worden verlengd en een eerdere groeispurt resulteert in een eerder verval.

Het artikel 'Wijdverbreide seizoensgebonden compensatie-effecten van de opwarming van de lente op de noordelijke plantproductiviteit' is gepubliceerd in Natuur 04 oktober 2018.