De tropische bossen van de wereld slaan enorme hoeveelheden koolstof op in hun biomassa en vormen zo een belangrijke koolstofput. Echter, de huidige schattingen van de hoeveelheid koolstofdioxide die is opgeslagen in de tropische bossen van de Amazone lopen sterk uiteen. Wetenschappers van het Helmholtz Center for Environmental Research (UFZ) hebben een aanpak ontwikkeld die gebruik maakt van recente satellietgegevens om veel preciezere schattingen te geven van de hoeveelheid biomassa in tropische bossen dan in het verleden. Hierdoor kan een nauwkeuriger beeld worden verkregen van de gevolgen van droogtes en bosbranden voor de Amazone, volgens hun artikel in Natuurcommunicatie .

Het schatten van bosbiomassa op basis van satellietmetingen is nog steeds een uitdaging, aangezien er momenteel geen directe meetmethode bestaat. State-of-the-art satellieten uitgerust met laser- of radarinstrumenten openen nu een nieuw scala aan opties:ze meten niet alleen de hoogte van de bossen over de hele wereld, maar ook de volledige structuur van deze bossen. Het bosmodelleringsteam onder leiding van prof.dr. Andreas Huth van het UFZ combineerde nu de metingen van een lasersatelliet met het aan het UFZ ontwikkelde FORMIND-bosmodel; dit model gebruikt klimaat- en bodemgegevens om de dynamiek van bossen en de groei van individuele bomen te simuleren met een resolutie tot 20 meter. meer dan 700, 000 van dergelijke laserdatasets werden op deze manier geëvalueerd voor het Amazone-regenwoud. Het resultaat:belangrijke bosattributen, die cruciaal zijn om een ​​beeld te geven van een bosgebied, in de toekomst veel nauwkeuriger kunnen worden ingeschat. Deze boskenmerken omvatten de bovengrondse biomassa en de snelheid van bosgroei (d.w.z. bruto primaire productie). "Globaal genomen, de onzekerheid rond de schattingen van de bosparameters neemt met 20 tot 43 procent af. De schatting van bovengrondse biomassa, bijvoorbeeld, 25 procent nauwkeuriger is geworden, " zegt Andreas Huth, een van de auteurs van het onderzoek. Dit maakt het mogelijk om de hoeveelheid koolstof die in het bos is opgeslagen aanzienlijk nauwkeuriger in te schatten. “Met onze aanpak we zijn in staat om meer te weten te komen over de koolstofcyclus:hoeveel wordt er opgeslagen in het tropisch regenwoud, elk jaar weer vrijkomt of wordt geresorbeerd, " voegt Dr. Rico Fischer toe, tevens auteur van deze studie en betrokken bij bosmodellering aan het UFZ.

Het UFZ-team gaat de nieuwe aanpak ook gebruiken om het eigen onderzoek aan te scherpen, waarin alleen de boshoogte tot nu toe is opgenomen, maar niet alle informatie over de bosstructuur, in hun biomassaschattingen. in 2018, ze slaagden erin om de biomassa van alle 410 miljard bomen in het Amazonegebied voor het jaar 2005 te simuleren door lasergegevens van de ICESat-satelliet te combineren met FORMIND. Volgens een resultaat van deze methode, in totaal wordt 76 miljard ton koolstof opgeslagen in het Amazone-regenwoud. "Hierdoor konden we ook identificeren welke gebieden van het Amazonegebied koolstofputten of bronnen van koolstof zijn, " zegt Andreas Huth. Al met al, het regenwoud vormt nog steeds een koolstofput door ongeveer 600 miljoen ton per jaar te absorberen. Er zijn, echter, ook lokale koolstofbronnen, zoals wanneer bomen sterven als gevolg van droogte of worden vernietigd door brand.

Het combineren van satellietgegevens met hoge resolutie met het FORMIND-model opent nu een reeks nieuwe opties voor het bosmodelleringsteam van het UFZ. Bijvoorbeeld, de door NASA gelanceerde GEDI-missie (Global Ecosystem Dynamics Investigation) gebruikt sinds 2018 een nieuw type laserinstrument bij het International Space Station (ISS) om het wereldwijde bos te meten. Deze gegevens zullen eind dit jaar beschikbaar zijn. Dit zou UFZ-onderzoekers in staat stellen om halfjaarlijks uitspraken te doen over hoe landgebruik of opwarming van de aarde - om maar twee factoren te noemen - de hoeveelheid biomassa die is opgeslagen in de tropische bossen en waar de koolstofputten en -bronnen zich bevinden, heeft veranderd. Actuele inschattingen van de gevolgen van bosbranden, zoals die in het Amazonegebied, zijn ook haalbaar. "Zodra de NASA-metingen beschikbaar zijn, we zullen kunnen analyseren hoeveel koolstofdioxide is uitgestoten door branden in de Amazone, ", zegt Rico Fischer.

Een andere visie van UFZ-onderzoekers is om de data van andere satellieten te integreren en te blenden met FORMIND. Dit zou de onzekerheden in de schattingen verder verminderen. Onderzoekers kunnen ook profiteren van een nieuwe radarsatellietmissie, voorgesteld en gepland door Duitse wetenschappers, de Tandem-L-missie. Een van de doelstellingen van de missie is om wekelijks de structuur van bossen over de hele wereld te meten door twee radarsatellieten in te zetten. Dit zou het mogelijk maken om op korte termijn veranderingen in het bos veroorzaakt door ontbossing, bosbranden of droogte, bijvoorbeeld, en zo de gevolgen van landgebruik en klimaatverandering veel nauwkeuriger te kwantificeren. Dit, volgens Rico Fischer en Andreas Huth, zou een verdere grote stap zijn voor ecologisch onderzoek.