Landgebruik en veranderingen in landgebruik zijn verantwoordelijk voor ongeveer 23% van de door de mens veroorzaakte uitstoot van broeikasgassen. Maar het met zekerheid vaststellen van dit aantal werd bemoeilijkt door een gebrek aan gegevens in veel belangrijke regio's van de tropen waar bossen worden vervangen door landbouw en waar andere activiteiten bossen aantasten.

Een groot deel van onze onzekerheid heeft te maken met wat er in de bodem gebeurt als gevolg van bosconversie naar landbouw. De bodem slaat ongeveer twee keer zoveel koolstof op als de atmosfeer en is verantwoordelijk voor het reguleren van de concentraties van twee andere belangrijke broeikasgassen:lachgas, dat een broeikasgas is dat ongeveer 265 keer krachtiger is dan koolstofdioxide, en methaan, wat het op één na belangrijkste antropogene broeikasgas is, na koolstofdioxide.

Verbetering van de kwantificering van de uitstoot van broeikasgassen is nodig voor de uitvoering van maatregelen ter beperking van de klimaatverandering in het kader van de Overeenkomst van Parijs. Veel landen in de tropen hebben toegezegd de uitstoot in hun land- en bosbouwsector te verminderen. Een deel hiervan zal eenzijdig gebeuren, maar sommige zullen worden gedaan door middel van internationale samenwerking, onder meer via koolstofmarkten.

De Alliance of Bioversity International en CIAT werken samen met partners in de CGIAR om de beschikbaarheid van emissiegegevens te vergroten. In de afgelopen maanden, we hebben drie artikelen gepubliceerd met nieuwe primaire gegevens van locaties in de vochtige tropen. In twee studies werd gekeken naar de omschakeling van bossen naar verschillende soorten landbouw op hooggelegen bodems in Kameroen en op het eiland Sumatra in Indonesië; de derde studie onderzocht bosdegradatie in een tropisch veengebied door de niet-duurzame oogst van palmvruchten in Peru.

De consistente bevinding in deze artikelen is dat de conversie van bos naar landbouw en bosdegradatie de koolstof- en stikstofcycli in deze landschappen vertraagt, die de stromen van broeikasgassen tussen de biosfeer en de atmosfeer beïnvloedt.

Een van de gassen waar we naar keken was methaan, en dit is belangrijk omdat de bodem dit broeikasgas uit de atmosfeer verwijdert en de impact op het klimaat beperkt. Uit onze studie in Kameroen bleek dat de omzetting van vochtig bos in akkerland deze verwijdering met 47% verminderde, maar de omzetting naar een cacaoplantage verminderde de verwijdering niet. Onze studie op Sumatra vond lagere, maar toch belangrijk verwijderingspercentages vergeleken met het bos dat we in Kameroen hebben waargenomen.

Omzetting van bos naar rubber- en oliepalmplantages verminderde de verwijdering van broeikasgassen door de bodem tot bijna nul.

Het ontbrekende methaanmysterie oplossen?

Methaan neemt in een versneld tempo toe in de atmosfeer. De orden van grootte van de vermindering van de methaanverwijdering uit tropische bossen die we hebben waargenomen, suggereren dat ontbossing tussen 4% en 9% van deze toename kan bijdragen. Dit effect van veranderingen in landgebruik is niet geïntegreerd in wereldwijde modelleringsstudies en kan een deel van de jaarlijkse variabiliteit in de accumulatie van methaan in de atmosfeer verklaren.

In Peru, we keken naar een contrasterende situatie in beboste wetlands, die een natuurlijke bron van methaan voor de atmosfeer zijn vanwege de combinatie van een hoog gehalte aan organische stof in wetlands en overstromingscondities die het zuurstofgehalte in deze bodems beperken.

We keken naar bosdegradatie in een moerasgebied op veengronden (bodems met een zeer hoog gehalte aan organische stof) en ontdekten dat veranderingen in de bosstructuur en bodemverstoring door niet-duurzame oogst van Mauritia flexuosa-palmen de natuurlijke bron van methaan uit de regio afnam. Gezien het grootschalige verlies en de degradatie van wetlands in de tropen, deze natuurlijke bron kan afnemen, wat betekent dat de toename van methaan in de atmosfeer als gevolg van antropogene activiteiten kan worden onderschat.

Vermindering van lachgas - in het begin

Voor lachgas, we ontdekten ook dat de uitstoot lager was in de gebieden die zijn omgebouwd tot landbouw, vooral omdat deze gronden niet werden bemest. In Kameroen, de emissies daalden met 52% in recent omgebouwde akkers en met 35% in de agroforestry-plantages. We publiceerden eerder de resultaten van Sumatra en toonden een vermindering van 40% toen bos werd omgezet in oliepalm- en rubberplantages.

Voortdurende verwijdering van gewassen van deze locaties zonder aanvulling van nutriënten zal het stikstoftekort verergeren en op een gegeven moment zal bemesting nodig zijn om de productiviteit te verhogen. Dit zal de uitstoot verhogen en doorgaans emissies van bemeste systemen hoger zijn dan die van inheemse vegetatie.

We vonden twijfelachtige resultaten voor de uitstoot van lachgas als reactie op bosdegradatie in de Peruaanse veengebieden, waarbij één aangetaste locatie veel lagere emissies vertoont dan het intacte bos en een andere vergelijkbare emissies vertoont.

Agroforestry kan het koolstofgehalte in de bodem op peil houden

Het derde gas waar we naar keken was kooldioxide en we keken vooral naar bodemademhaling. Bodemademhaling is de uitstroom van kooldioxide uit de bodem en dit komt van twee bronnen:afbraak van organische stof in de bodem en wortelademhaling. Bodemademhaling is de op één na belangrijkste koolstofstroom in ecosystemen na fotosynthese en geeft de productiviteit van ecosystemen aan.

In Kameroen, conversie van bos naar akkerland resulteerde in een vermindering van de bodemademhaling met 43%, en slechts 20% reductie in de cacaoplantage. Op Sumatra, we zagen geen verandering in de bodemademhaling bij de omzetting van bos in plantagegewassen, en oliepalm had hogere bodemademhalingssnelheden dan de bossite. Gegevens over bodemademhaling in het Peruaanse veendegradatie-experiment komen eraan.

Op Sumatra, er was weinig verlies aan organische stof in de bodem na omzetting, die hielpen de bodemademhaling te versterken. In Kameroen constateerden we significante dalingen van de organische stof in de bodem in verband met een lagere bodemademhaling. Deze resultaten suggereren dat het onderhoud van zeer productieve agroforestry-systemen een sleutel kan zijn tot het in stand houden van koolstofvoorraden in de bodem en het verminderen van emissies door veranderingen in landgebruik.

Deze studies en andere artikelen die van deze locaties zullen of zijn gemaakt, zullen drie goed gekarakteriseerde locaties toevoegen aan de kennis over de vochtige tropen om betere modellering en betere implementatie van de Overeenkomst van Parijs te ondersteunen.

Een van de belangrijke functies van toegepaste wetenschappelijke organisaties zoals de Alliantie is het verstrekken van gegevens ter ondersteuning van een gedegen besluitvorming. We erkennen dat goede gegevens geen garantie bieden voor goede beslissingen, maar gebrek aan gegevens garandeert dat goede beslissingen een schot in de roos zijn.