De grootschalige introductie van grote herbivoren op de Arctische toendra om het graslandecosysteem van de "mammoetsteppe" te herstellen en de opwarming van de aarde te verminderen, is economisch haalbaar, suggereert een nieuw artikel van de Universiteit van Oxford.

Van grazende dieren zoals paarden en bizons is bekend dat ze het landschap om hen heen vormgeven, bijvoorbeeld het onderdrukken van de groei van bomen door jonge boompjes te vertrappen of te eten. Wanneer dit proces wordt aangewend om een ​​ecosysteem in een eerdere staat te herstellen, wordt dit rewilding genoemd. Het kan ook worden gebruikt om het ene ecosysteem in een andere, maar meer wenselijke staat te veranderen. Dit wordt megafaunale ecosysteemtechniek genoemd.

In veel delen van de wereld, bosecosystemen worden beschouwd als de belangrijkste om te herstellen vanwege hun vermogen om koolstof op te slaan. Maar in de Arctische toendra zou het verschuiven van het landschap van bosrijke vegetatie naar grasland de bescherming van de koolstofrijke permafrost verbeteren, de koolstofemissies die gepaard gaan met dooi van de permafrost verminderen en de koolstofopname in de bodem vergroten.

Dit grasland-ecosysteem - de "mammoetsteppe" genoemd - bestond tijdens het Pleistoceen, maar ging verloren toen grote herbivoren zoals wolharige mammoeten uitstierven. Paarden en bizons zouden kunnen fungeren als eco-ingenieurs om de huidige toendra terug te transformeren naar grasland. Door houtige vegetatie te verwijderen, verbetering van de grasgroei, en op sneeuw trappend op zoek naar wintervoer, grote zoogdieren verhogen de hoeveelheid binnenkomende zonne-energie die terugkaatst naar de ruimte - bekend als albedo. Graslanden bevorderen ook de opname van koolstof in de diepe wortels van grassen, en laat koude wintertemperaturen dieper in de bodem doordringen. Allemaal samen, deze veranderingen zouden een netto afkoelend effect hebben op Arctische gebieden en het smelten van de permafrost vertragen.

"Het noordpoolgebied is al aan het veranderen, en snel. Nu een "niets doen"-aanpak kiezen, is een beslissing om snelle, onomkeerbare veranderingen optreden, " zegt hoofdauteur Dr. Marc Macias-Fauria, hoofd van de groep Biogeowetenschappen aan de School of Geography &the Environment. "Hoewel de wetenschap van Arctische eco-engineering grotendeels niet is getest, het heeft het potentieel om een ​​groot verschil te maken en actie in deze regio moet serieus worden overwogen."

De door Oxford geleide studie schat dat de CO2-uitstoot door ontdooiende permafrost in de 21e eeuw ongeveer 4,35 miljard ton per jaar zou kunnen bedragen. Dit is ongeveer de helft van de uitstoot van fossiele brandstoffen en drie keer meer dan de schattingen van de uitstoot die wordt veroorzaakt door de huidige en verwachte veranderingen in landgebruik.

"Het overwegen van landgebruikstrategieën die gericht zijn op de bescherming van de Arctische permafrost heeft vergelijkbare implicaties voor klimaatverandering als beslissingen over landgebruik in andere regio's die momenteel veel meer aandacht krijgen, " verklaarde professor Yadvinder Malhi, leider van de Ecosystems Group bij het Environmental Change Institute. "We zijn niet gewend om op deze manier over het noordpoolgebied te denken."

Het Pleistoceen Park, een door een familie gerund project voor het herstel van graslanden dat momenteel in het noordoosten van Rusland wordt uitgevoerd, heeft al veelbelovende resultaten opgeleverd. Maar het artikel benadrukt dat de omvang van de introductie van dieren een significante impact moest hebben op de Arctische toendra en daarom vormt het mondiale klimaat een grote uitdaging. Als uitgangspunt is er nu behoefte aan grote experimenten op het snijvlak van wetenschap en praktijk.

Het fossielenarchief is gebruikt om te schatten dat in het Pleistoceen, een mammoet, vijf bizons, 7,5 paarden, 15 rendieren, 0.25 holeleeuwen, en één wolf per vierkante kilometer zwierf door het gebied - rond de dierendichtheid van de huidige Afrikaanse savanne-reservaten. Rewilding-inspanningen zouden in eerste instantie gericht zijn op bizons en paarden. Onderzoekers kosten de introductie en monitoring van drie grootschalige proefgebieden bestaande uit 1, 000 dieren elk voor 114 miljoen dollar over een periode van 10 jaar. Op jaarbasis, deze gebieden zouden tot 72, 000 ton koolstof in de grond en genereren $ 360, 000 in koolstofinkomsten alleen, toenemen zodra de onderzoeksfase werd uitgevoerd en schaalvergroting maakte meer kostenefficiënte praktijken mogelijk. Het rendement zou aanzienlijk hoger kunnen zijn als de Arctische landen koolstofbelastingen en prijsmechanismen zouden invoeren, en de studie vormt een potentiële kans voor samenwerking tussen het VK en Rusland op het gebied van mitigatie van klimaatverandering. de logistiek, kosten en sociale overwegingen die nodig zijn om het noordpoolgebied opnieuw in het wild te krijgen, zou een monumentale taak zijn, maar de klimaatuitbetaling zou gigantisch kunnen zijn.

Eco-engineering is een voorbeeld van een natuurlijke klimaatoplossing, onderdeel van het bredere kader van 'op de natuur gebaseerde oplossingen'. Het concept van op de natuur gebaseerde oplossingen verwijst in grote lijnen naar het werken met en het verbeteren van de natuur om maatschappelijke uitdagingen aan te gaan, en wint snel terrein over de hele wereld.

De paper maakt deel uit van een themanummer van Filosofische transacties van de Royal Society gericht op de interactie tussen ecosystemen en klimaatverandering.