Wetenschap
Mondiale klimaatdatabases werken met onjuiste gegevens voor de tropen, zo blijkt uit onderzoek
Nauwkeurige klimaatgegevens zijn van enorm belang voor voorspellingen en modellering van klimaatverandering. Met behulp van een unieke klimaatdataset van 170 stations, voornamelijk uit de bergen van Tanzania, waaronder de Kilimanjaro, laat Dr. Andreas Hemp, onderzoeker bij de leerstoel Plantensystematiek aan de Universiteit van Bayreuth, zien dat de veelgebruikte datasets onnauwkeurig zijn.
Hennep laat in een publicatie in het tijdschrift PLOS ONE zien welke data geschikter zijn .
Om de verspreiding van soorten, maar ook ecosysteemfuncties en -diensten te begrijpen, zijn klimaatgegevens nodig. Het verzamelen van dergelijke klimaatgegevens is geen doel op zich, maar een voorwaarde voor ander onderzoek naar klimaatverandering.
Om deze reden hebben Dr. Hemp en collega's van het Senckenberg-onderzoeksnetwerk Kili-SES, waarbij ook de Universiteit van Bayreuth betrokken is, een uniek netwerk van klimaatmeetstations opgezet voor afgelegen tropische berggebieden. Hierdoor kan nauwkeuriger worden ingeschat welke klimaatverandering welke gevolgen zal hebben.
Mondiale klimaatgegevenssets zoals WorldClim en CHELSA, die veel worden gebruikt in onderzoek, zijn gebaseerd op interpolatie, dat wil zeggen het schatten (modelleren) van onbekende waarden op basis van bekende gegevens. En ze zijn gebaseerd op weinig gegevens, aangezien weerstations in tropische bergen zeldzaam zijn.
Hierdoor wordt niet alleen de maximale hoeveelheid gemiddelde jaarlijkse neerslag in de tropen drastisch onderschat, maar wijkt ook de hoogte van het neerslagmaximum sterk af van de werkelijke omstandigheden. Het neerslagmaximum op de Kilimanjaro bedraagt bijvoorbeeld 3.300 mm op 1.920 m boven zeeniveau (gemiddelde waarde uit ruim 10 jaar metingen). De corresponderende gemodelleerde waarden van de twee klimaatdatabases wijken hiervan drastisch af met 1.900 mm en 1.500 mm op 1.400 m en 2.770 m boven zeeniveau.
Soortgelijke grote verschillen werden gevonden op de vijftien andere onderzochte bergen in Tanzania. Dit is van belang voor onderzoek naar de oorzaken van verspreidingspatronen van soorten. De verspreiding van bepaalde soortengroepen op de Kilimanjaro, zoals varens of epifyten, volgt bijvoorbeeld duidelijk de gemeten neerslagverdeling, met het maximum op 1.900–2.000 m boven zeeniveau. Met behulp van de gemodelleerde gegevens met hun valse maxima is deze correlatie niet herkenbaar.
"Op dezelfde manier zijn modellen van toekomstige verschuivingen van soorten in verband met dreigende klimaatveranderingen langs deze hoogtegradiënt volledig misplaatst", zegt Dr. Andreas Hemp, onderzoeker aan de leerstoel Plantensystematiek aan de Universiteit van Bayreuth.
“Berekeningen van de totale hoeveelheid neerslag die bijvoorbeeld de bosgordel opvangt en beschikbaar stelt als grondwater en oppervlakteafvoer naar de lager gelegen cultuurgrondzone met zijn 1,4 miljoen inwoners komen ook tot volkomen verkeerde resultaten met de WorldClim- of CHELSA-gegevens :Dit is fataal, gezien het belang van dergelijke gegevens."
Aangezien kan worden aangenomen dat vergelijkbare afwijkingen voorkomen in de andere tropische bergketens, waar mondiale klimaatdatasets vooral worden gebruikt vanwege een gebrek aan bestaande meetpunten – zoals blijkt uit de vele honderden publicaties van de afgelopen jaren – is de geldigheid van dergelijke onderzoeken moeten, althans gedeeltelijk, in twijfel worden getrokken.
"Onze resultaten laten zien dat mondiale klimaatdatasets met grotere voorzichtigheid moeten worden gebruikt dan in het verleden, tenminste in tropische gebieden", zegt Dr. Hemp.
"De tropen zijn hotspots van biodiversiteit en daarom van groot ecologisch belang. In de PLOS ONE publicatie laten we zien dat vooral in bergen met sterke hoogtegradiënten – d.w.z. met steile hellingen en diepe valleien en grote hoogteverschillen – waarlangs het klimaat zeer snel en op kleine schaal verandert, is het erg belangrijk om onze eigen gegevens te verzamelen, aangezien gemodelleerde gegevens hier duidelijk tekortschieten."
Sinds 1996 onderzoeken Hemp en zijn collega's de biodiversiteit van de Kilimanjaro en de omliggende gebieden in Oost-Afrika in tal van DFG-projecten, sinds 2010 als onderdeel van een interdisciplinaire onderzoeksgroep.
Hij heeft een netwerk van klimaatmeetstations opgezet dat uniek is voor afgelegen tropische berggebieden. Samen met Katrin Böhning-Gaese (Senckenberg Biodiversity and Climate Research Center) en Markus Fischer (Universiteit van Bern) leidt Andreas Hemp de onderzoeksgroep "Kili-SES", die de interacties tussen mens en natuur in de Kilimanjaro-regio analyseert. Judith Hemp was ook betrokken bij de data-analyse voor dit onderzoek.