Wetenschap
Klimaatverandering bedreigt bergweiden door het verminderen van het humusgehalte, zo blijkt uit onderzoek
Bergweiden zijn unieke ecosystemen. Een onderzoeksteam onder leiding van de Technische Universiteit München (TUM) heeft nu ontdekt dat klimaatverandering zowel het humusgehalte als de stikstofvoorraden in de graslandbodems van de Alpen vermindert en de bodemstructuur verstoort. Organische bemesting, bijvoorbeeld met vloeibare mest, kan dit verlies aan organische stof in de bodem enigszins compenseren.
Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Geoderma .
Om de effecten van klimaatverandering onder realistische omstandigheden na te bootsen, gebruikten de onderzoekers bodem-plant-mesocosmos. Deze miniatuurecosystemen bestaan uit eenheden met bodemmonsters. Door de mesokosmos langs een hoogtegradiënt te verplaatsen van hogere, koelere locaties naar lagere, warmere locaties, simuleerden de wetenschappers de klimaatverandering. Daarbij simuleerden ze een opwarming van maximaal 3°C, afhankelijk van het hoogteverschil tussen de oorspronkelijke en de nieuwe locatie.
"Door de reacties van de bodem op klimaatverandering in detail te bestuderen, kunnen we de langetermijneffecten op alpiene graslandecosystemen beter begrijpen", zegt bodemonderzoeker Dr. Noelia Garcia-Franco. Het onderzoek werd uitgevoerd op verschillende gebieden in de Beierse districten Weilheim-Schongau en Garmisch-Partenkirchen.
De helft van de mesokosmossen werd intensief gecultiveerd en de andere helft extensief, dat wil zeggen dat ze met verschillende frequenties werden gemaaid en bijvoorbeeld met vloeibare mest werden bemest. Na vier jaar zijn bodemmonsters genomen.
Het humusgehalte, de bodemstructuur en de voedingsstoffenvoorraden nemen dramatisch af
Als gevolg van temperatuurstijgingen van 2° en 3° daalde het humusgehalte snel en scherp, waarbij de daling bij extensief beheer nog sterker was. Bij extensief beheer verloor de bodem 22% humus bij een temperatuurstijging van 3° en 14% bij 2°. Bij intensief beheer bedroeg het bodemhumusverlies onder deze omstandigheden 11%. De intensievere organische bemesting kon het verlies aan organische stof gedeeltelijk compenseren.
Over het algemeen schaadt een verhoogde temperatuur de bodemstructuur aanzienlijk. De aardkluiten waaruit de bodem bestaat, worden gedestabiliseerd en als gevolg daarvan wordt het organische materiaal in de bodem steeds verder afgebroken. "De grootte van de grondkluiten zou een vroeg waarschuwingssignaal kunnen zijn voor het dreigende verlies van humus en bodemstructuur", zegt Garcia-Franco. De onderzoekers constateerden ook dat de bodemvoorraad van de belangrijke plantenvoedingsstof stikstof afnam.
Belangrijke koolstofreservoirs bedreigd
Vooral in de Midden- en Noord-Europese berggebieden vordert de klimaatverandering sneller dan in andere gebieden. Zo is de gemiddelde jaartemperatuur in de Europese Alpen sinds de jaren tachtig met 2° gestegen. De bijzondere combinatie van veel neerslag en lage gemiddelde temperatuur zorgt ervoor dat de bodem daar bijzonder veel koolstof in de vorm van humus opslaat.
Grasland in de Alpen en de uitlopers van de Alpen is een van de grootste reservoirs van bodemgebonden organische koolstof in Midden-Europa. Hogere temperaturen verhogen echter de activiteit van micro-organismen in de bodem, vooral in de wintermaanden. Hierdoor wordt humus sneller afgebroken en vrijgegeven als CO2 .
Bergweiden vervullen belangrijke economische en ecologische functies:ze produceren grote hoeveelheden diervoeder van hoge kwaliteit en spelen een essentiële rol bij het opslaan van water en voedingsstoffen en bij het in stand houden van een grote diversiteit aan planten en bodemorganismen. Klimaatverandering zou deze functies op de lange termijn kunnen aantasten.