Een groter deel van het Amazone-regenwoud dan eerder werd aangenomen, loopt het risico een omslagpunt te overschrijden waarop het een savanne-achtig ecosysteem zou worden. volgens nieuw onderzoek. De studie, gebaseerd op computermodellen en data-analyse, wordt gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie .

Regenwouden zijn gevoelig voor veranderingen die regenval gedurende langere perioden beïnvloeden. Als de regenval onder een bepaalde drempel zakt, gebieden kunnen verschuiven naar een savannestaat.

"In ongeveer 40 procent van de Amazone, de regenval is nu op een niveau waar het bos in beide staten zou kunnen bestaan ​​- regenwoud of savanne, volgens onze bevindingen, " zegt hoofdauteur Arie Staal, voorheen postdoctoraal onderzoeker bij het Stockholm Resilience Centre en het Copernicus Instituut van de Universiteit Utrecht.

De conclusies zijn zorgwekkend omdat delen van het Amazonegebied momenteel minder regen krijgen dan voorheen, en deze trend zal naar verwachting verslechteren naarmate de regio opwarmt als gevolg van de toenemende uitstoot van broeikasgassen.

Staal en collega's richtten zich op de stabiliteit van tropische regenwouden in Amerika, Afrika, Azië en Oceanië. Met hun aanpak konden ze onderzoeken hoe regenwouden reageren op veranderende regenval.

"Door gebruik te maken van de nieuwste beschikbare atmosferische data- en teleconnectiemodellen, we konden de downwind-effecten van het verdwijnen van bossen voor alle tropische bossen simuleren. Door deze analyses over de hele tropen te integreren, het beeld van de systematische stabiliteit van tropische bossen ontstond, " zegt Obbe Tuinenburg, voormalig universitair docent aan het Copernicus Instituut van de Universiteit Utrecht en gastwetenschapper bij het Stockholm Resilience Center.

Het team onderzocht de veerkracht van tropische regenwouden door twee vragen te beantwoorden:Als alle bossen in de tropen zouden verdwijnen, waar zouden ze teruggroeien? En het omgekeerde:wat gebeurt er als regenwouden het hele tropische gebied van de aarde bedekken?

Dergelijke extreme scenario's kunnen wetenschappers informeren over de veerkracht en stabiliteit van echte tropische bossen. Ze kunnen onderzoekers ook helpen te begrijpen hoe bossen zullen reageren op de veranderende regenpatronen als broeikasgassen in de atmosfeer stijgen.

De onderzoekers voerden de simulaties uit zonder bossen in de tropen in heel Afrika, Amerika, Azië en Australië. In de modellen zagen ze in de loop van de tijd bossen ontstaan. Hierdoor konden ze de minimale bosbedekking voor alle regio's verkennen.

Staal zei, "De dynamiek van tropische bossen is interessant. Naarmate bossen groeien en zich over een regio verspreiden, het beïnvloedt de regenval - bossen creëren hun eigen regen omdat bladeren waterdamp afgeven, en dit valt als regen verder met de wind mee. Neerslag betekent minder branden en nog meer bossen. Onze simulaties leggen deze dynamiek vast."

Het team liet de modellen een tweede keer lopen, dit keer in een wereld waar regenwouden de tropische gebieden van de aarde volledig bedekten. Dit is een onstabiel scenario omdat er op veel plaatsen niet genoeg regen valt om een ​​regenwoud in stand te houden. Op veel plaatsen kromp de bossen terug door gebrek aan vocht.

Staal zegt, "Als bossen krimpen, we krijgen minder regen met de wind mee en dit zorgt voor uitdroging, wat leidt tot meer brand en bosverlies:een vicieuze cirkel."

Eindelijk, de onderzoekers onderzochten wat er gebeurt als de emissies deze eeuw blijven stijgen volgens een scenario met zeer hoge emissies dat wordt gebruikt door het Intergouvernementeel Panel voor klimaatverandering (IPCC).

Algemeen, de onderzoekers ontdekten dat naarmate de uitstoot toeneemt, meer delen van de Amazone verliezen hun natuurlijke veerkracht, onstabiel worden en meer kans hebben om uit te drogen en over te schakelen naar een ecosysteem van het savannetype. Ze merken op dat zelfs het meest veerkrachtige deel van het regenwoud in oppervlakte krimpt. Met andere woorden, een groter deel van het regenwoud is vatbaar voor het overschrijden van een omslagpunt, aangezien de uitstoot van broeikasgassen zeer hoge niveaus bereikt.

"Als we alle bomen in de Amazone zouden verwijderen in een scenario met hoge emissies, een veel kleiner gebied zou teruggroeien dan in het huidige klimaat het geval zou zijn, ", zegt co-auteur Lan Wang-Erlandsson van het Stockholm Resilience Center.

De onderzoekers concluderen dat het kleinste gebied dat een regenwoud in het Amazonegebied kan onderhouden, een substantiële 66% inkrimpt in het scenario met hoge emissies.

In het Congobekken, het team ontdekte dat het bos overal het risico loopt van staat te veranderen en niet meer terug zal groeien als het eenmaal verdwenen is, maar dat in een scenario met hoge emissies, een deel van het bos wordt minder vatbaar voor het oversteken van een kantelpunt. Maar Wang-Erlandsson voegt eraan toe:"Dit gebied waar natuurlijke hergroei van bossen mogelijk is, blijft relatief klein. We begrijpen nu dat regenwouden op alle continenten erg gevoelig zijn voor wereldwijde veranderingen en snel hun aanpassingsvermogen kunnen verliezen, ", zegt Ingo Fetzer van het Stockholm Resilience Center. "Eens weg, hun herstel zal vele decennia duren om terug te keren naar hun oorspronkelijke staat. En aangezien regenwouden de meerderheid van alle soorten wereldwijd herbergen, dit alles zal voor altijd verloren zijn."

De academici ontdekten dat de minimale en maximale omvang van de regenwouden van Indonesië en Maleisië relatief stabiel zijn omdat hun regenval meer afhankelijk is van de oceaan om hen heen dan van regenval die wordt gegenereerd als gevolg van bosbedekking.

De studie onderzocht alleen de effecten van klimaatverandering op tropische bossen. Het heeft de extra stress van ontbossing in de tropen als gevolg van landbouwuitbreiding en houtkap niet beoordeeld.