Ik sprak met Hans Ter Steege, groepsleider Biodiversity dynamics bij het nationaal onderzoeksinstituut Naturalis in Leiden en hoogleraar Tropical Forest Diversity and Tree Traits aan de Vrije Universiteit Amsterdam over de uitlating van Paulo Artaxo en andere, aan de Amazone gerelateerde onderwerpen, zoals de soortensamenstelling van de bomen en de mythe van de ongereptheid van het bos.
Hans Ter Steege was als ‘Amazonebomen-teller’ te zien in de NPO serie De Toren. Hij ‘telde’ in de hele Amazone in totaal 390 miljard bomen. “We hebben ze niet allemaal netjes geteld. Er is overigens een Fransman, die uitrekende dat we met tweehonderd mensen erbij in een jaar alle 390 miljard bomen netjes hadden kunnen tellen.” Lacht. “Hij heeft waarschijnlijk nooit daar rondgelopen, want dan had hij geweten dat het logistiek niet zo makkelijk is. Wij hebben perceeltjes ingemeten van honderd bij honderd meter. Daar hebben we er nu, verspreid over de Amazone, bijna tweeduizend van. Dan is er een gemiddelde dichtheid. Stel, er zijn 567 bomen gemiddeld per hectare en je weet dat de Amazone 5,7 miljoen vierkante kilometer groot is. Het aantal bomen doen we dan iets netter door te kijken naar waar er meer bomen per hectare zijn en waar minder. En dan komen we dus op die 390 miljard.”
ATTO
Hans Ter Steege bevond zich in de uitzending van De Toren inderdaad bij een toren: ATTO (Amazonian Tall Tower Observatory), een stalen onderzoekstoren van 325 meter, die honderdvijftig kilometer ten noordoosten van Manaus, hoofdstad van de Braziliaanse deelstaat Amazonas, als een naald uit het tropisch regenwoud omhoogsteekt. ATTO is een gezamenlijk Duits-Braziliaans project. ATTO is een ‘Atmospheric Laboratory’, opgezet om te begrijpen op welke wijze het Amazonewoud de verandering van het klimaat beïnvloedt en omgekeerd, hoe klimaatverandering de gezondheid van het Amazonewoud aantast. Door de grote hoogte van ATTO kunnen wetenschappers over een dusdanig uitgestrekt gebied metingen in de atmosfeer verrichten, dat zij in staat zijn om met grote precisie te voorspellen wat de invloed van allerlei factoren – inclusief menselijk handelen – op het klimaat zal zijn.
In Manaus gaan de data van ATTO naar het Nationale Instituut voor Amazone Onderzoek INPA, in Duitsland worden ze geanalyseerd door het Max Planck Instituut voor Biochemie in Jena en het Max Planck Instituut voor Chemie in Mainz.
Hans Ter Steege verrichtte in de uitzending van De Toren zijn bomenwerk - hij bemonstert aan de grond steekproefsgewijs de soortensamenstelling – in de omgeving van ATTO. Op de onderzoekstoren zelf zul je hem niet veel tegenkomen. Zijn echtgenote, de Braziliaanse onderzoekster Sylvia Mota de Oliveira, vind je er vaker. Zij neemt luchtmonsters op driehonderd meter boven het bladerdak om erachter te komen over welke afstanden de sporen van mossen zich kunnen verspreiden. Inzicht krijgen in de verspreiding van planten is het doel van haar onderzoek, kennis die van fundamenteel belang is voor het voorspellen van biodiversiteitspatronen.
In een eerder interview met Jošt Lavrič, onderzoeker bij het Max Planck Instituut voor Biochemie in Jena en leider van de onderzoeksgroep ‘Tall Tower Atmospheric Gas Measurements (TAG)’, merkte deze op dat het milieu bij ATTO bijna onaangetast is, tenminste een deel van het jaar. Jošt Lavrič: “Op een of andere manier is er altijd wel een antropogene invloed waardoor je niet van 100 procent onvervuild kunt spreken. Maar er zijn dagen en perioden in het jaar dat het daar bijna vrij is van vervuiling en dan is het interessant om te zien hoe het woud zelf de verschillende processen beïnvloedt die gekoppeld zijn aan bijvoorbeeld de aërosolen, wat dan weer verbonden is met de waterkringloop, en de intensiteit en frequentie van regenval. Het begrijpen van die processen stelt je in staat om de werking ervan uit te leggen en beter te voorspellen wat er gaat gebeuren als er iets verandert.”
“Er lopen overal paden door de Amazone.”
Dat het milieu rondom ATTO een deel van het jaar bijna onaangetast is, maakt het gebied niet ongerept. Die begrippen worden nogal eens door elkaar gehaald. De vraag is of echt ongerept woud in de Amazone wel bestaat, in de betekenis van ongerept als maagdelijk, onaangeraakt, intact als zijnde vrij van menselijke invloeden.
Hans Ter Steege: “Kijk, als je naar een bepaalde plek in de Amazone wilt, dan ga je meestal met een gids. Je gaat met iemand die het gebied een beetje kent. Met andere woorden: iemand is er al wel eens geweest, er is een pad naartoe. Als je niet oplet, dan zie je niet dat je op een pad loopt, maar er zijn eigenlijk overal paden. Er lopen overal paden door de Amazone. En wat blijkt: er is in het gebied rond de ATTO vroeger extractie geweest van rozenhout, Aniba rosaeodora. Dat is nu allemaal weg en de plekken waar het voorkwam zijn dicht gegroeid. Verder is het bos intact maar die ene soort is wel weggehaald. Omdat die heel veel geld waard is. Ongerept is dus een relatief begrip.”
DOMESTICATIE
Hans ter Steege was eerder betrokken bij een onderzoek naar de blijvende effecten van de pre-Columbiaanse domesticatie van bomen op de samenstelling van het Amazonewoud. “Het Amazonewoud is gedeeltelijk de nalatenschap van zijn verdwenen bewoners”, aldus een van de auteurs van een publicatie over dit onderwerp in 2017 in Science. Het verhaal over het Amazonewoud als maagdelijke oerbos is volgens dit onderzoek een mythe. Door bepaalde boomsoorten te cultiveren heeft de inheemse bevolking in de loop van de geschiedenis in delen van het woud duidelijk een stempel gedrukt op de samenstelling ervan.
Was de kennis van de inheemse volken over de werking van het hen omringende ecosysteem zo groot, dat ze dat konden sturen, wil ik weten.
Hans ter Steege: “Ons onderzoek laat de schaal zien waarop de Amazone door mensen is veranderd. We hebben daarbij het gehele gebied bekeken, niet slechts een plek. Het is zeker geen grote botanische tuin, zoals wel eens wordt gesuggereerd. Het bos werd vooral veranderd op de plekken waar mensen woonden. In grote delen was de bevolking best groot en dan zijn de veranderingen dus ook groot. In andere delen was dat veel minder. Ik denk niet dat men kon sturen. De bevolkingsdichtheid was te laag om wezenlijk alle bos te kunnen veranderen.”
Zou het regenwoud zonder de menselijk beïnvloeding uit het verleden nu minder waardevol zijn geweest? Volgens Ter Steege zeker niet. “Dan zouden er ook circa 16.000 soorten bomen voorkomen, alleen zouden sommige soorten een wat beperktere verspreiding hebben, omdat ze niet door mensen door de hele Amazone verspreid waren, zoals bijvoorbeeld cacao.”
De wetenschapper is erg gecharmeerd van een verhaal dat hij hoorde van een antropoloog. Die vertelde dat tijdens de kolonisatie er al heel veel zaken werden geregistreerd en ook wapens al een nummer hadden. Ergens in de jaren 1700 was er een wapen gestolen in Paramaribo. Dat werd twee weken later in Manaus terug gevonden. Dat wapen was dus met iemand meegekomen die van Paramaribo te voet naar Manaus was gereisd.
Hans Ter Steege: “Als de indianen ergens naar toe willen gaan, dan denkt iedereen dat ze met de boot gaan. Dat is dus niet waar. Met de boot vaar je altijd de ene rivier af en via een andere weer terug. Als je snel iets wilt hebben, dan ga je lopen. Vanaf het zuiden van Suriname is er gewoon een groot pad dat netjes in kaart is gebracht. Overal weten ze waar je de beste slaapplek kunt vinden, waar planten staan die je kunt eten. Het is gewoon een weg. Zo is er door de hele Amazone heen gelopen en zijn de dingen heen en weer getransporteerd. Mensen zijn vrijwel overal geweest en dan vooral in Bolivia en aan de zuidrand, zeg waar de savannes zijn, wat natuurlijk veel gemakkelijker lopen is. Van daar uit is best veel van de Amazone vroeger al ontbost of gemodificeerd. Dat gebeurde ook in Centraal-Amerika. De Maya cultuur stortte door opeenvolgende droogtes al in elkaar voordat de Spanjaarden daar kwamen. In Guatemala en Yucatan staat nu bos, waarvan je denkt, als je er doorheen loopt, dat is primair. Alleen is er onder het bos gekeken en dan staan er in een heel groot gebied dat als primair werd aangemerkt 16.000 ruïnes onder het bladerdak. En dat bos, dat is bijna helemaal weggeweest. In het zuidelijk deel van de Amazone en ook in Bolivia en Peru komen bij ontbossing voor akkerbouw hele constructies naar boven van steden, van akkerbouw. Zo’n bos is hoogstwaarschijnlijk zeshonderd jaar oud, op zijn hoogst.”
Maar dat hoeft geen enkele invloed te hebben op de biodiversiteit, de samenstelling. Of toch wel?
“De samenstelling wel, denk ik. Want een bos dat vijfhonderd jaar oud is, heeft mogelijk niet dezelfde samenstelling als een bos dat duizend jaar oud is. De eerste paar jaren komen er de pioniers, dat zijn soorten die zich heel goed kunnen verspreiden en heel snel kunnen groeien. Langzaam maar zeker moeten die vervangen worden door soorten die in de ondergroei, in de schaduw kunnen opgroeien. Dat kunnen de pioniers zelf niet. Ze kunnen zich niet verjongen onder hun eigen bladerdek. Maar die soorten die heel goed kunnen overleven onder het bladerdek, die hebben vaak vrij grote zaden, die bewegen zich dus veel langzamer door het landschap. Als een groot gebied ontbost is, duurt het best lang voordat het gebied weer helemaal primair is, en wat het dan eigenlijk is, dat is een klein beetje een raadsel. We denken dat in het centrale deel, daar waar veel minder mensen hebben gewoond, zeker niet dicht bij de rivieren, dat het bos daar waarschijnlijk veel dichter bij het oorspronkelijke bos staat dan aan de randen.”
“We maken de aarde warmer, zonder dat er meer water komt, en dus wordt het droger.”
De verschillen zijn echt wezenlijk, zegt hij. “Het laatste ijstijd maximum was twintigduizend jaar geleden en toen was het bos sowieso ingekrompen. Sinds twintigduizend jaar en versneld sinds tienduizend is het warmer en natter geworden en breidde het bos uit. Dat betekent dat als je nu kijkt naar de overgang van bos naar savanne je eigenlijk kijkt naar een tijdopname. Over zeg maar vijfduizend jaar – want we zijn nu natuurlijk de zaken aan het verwarmen en verdrogen – zou dat bos waarschijnlijk al weer verder opgerukt zijn. Als je kijkt naar de aanwezige polen in de bodem (Polen cores geven een blik in ‘de diepe tijd’ – lagen bovenaan zijn jong en diepere lagen zijn ouder; met C14-datering* wordt van sommige monsters de leeftijd bepaald – CCE) – in Bolivia hebben ze dat heel netjes gedaan, er is op twee plekken gekeken, met enkele honderden kilometers ertussen – dan zie je het bos in het noorden eerder aankomen dan in het zuidelijke deel. Je kunt berekenen hoe hard zo’n bos gelopen heeft. Maar je ziet dan ook dat het bos eigenlijk vooral bestaat uit soorten die snel groeien en relatief kleine zaden hebben, die zich relatief ver verspreiden. Er is een in zekere zin nog jong bos. Over nog eens tienduizend of honderdduizend jaar, mits er niet weer een nieuwe klimaatverandering optreedt, zal dat bos veranderd zijn. Klimaatveranderingen hebben een periodiciteit (het regelmatig optreden van bepaalde kenmerken of verschijnselen in duidelijk onderscheiden tijdperken – CCE) van 100.000 jaar en 26.000 jaar en 41.000 jaar. Dat bos gaat eigenlijk continu heen en weer. Er is dus eigenlijk geen stabiel evenwicht.”
En waar zijn we nu?
“Eigenlijk gaan we nu tegen de trend in, want het zou vochtiger moeten worden, zodat de bossen gaan uitbreiden. Maar we maken de aarde warmer, zonder dat er meer water komt, en dus wordt het droger. We gaan de hergroei van het Amazonebos tegen. Door het warmer en droger te maken. Daarbij is het warme minder erg dan het droge. Heel veel van de groepen bomen die nu in de Amazone staan stonden er ook al in het temperatuur maximum van het Eoceen (tijdperk in de geologische tijdschaal, dat duurde van 56,0 tot 33,9 miljoen jaar geleden – CCE) en toen was het echt beduidend warmer dan nu. Maar ook veel vochtiger. Dus die temperatuur was te hanteren. Als het nu warmer wordt én het wordt droger, moet er dus meer verdampen en dat water is er niet.”
WINNAARS EN VERLIEZERS
“Amazonebossen kunnen klimaatverandering niet bijbenen” luidde in 2018 de kop boven een bericht op de website van Naturalis. Het bericht meldde dat een internationaal team van wetenschappers de impact had vastgesteld van de opwarming van de aarde op duizenden boomsoorten in de Amazone. Het doel was onder de boomsoorten ‘winnaars’ en ‘verliezers’ van de klimaatverandering te identificeren. De gepubliceerde studie, ‘Compositional response of Amazon forests to climate change’ (Global Change Biology, 8 november 2018), laat zien dat de boomsoorten die het meest baat hebben bij een leefomgeving met een hoge vochtigheidsgraad vaker sterven dan andere. De boomsoorten die beter aangepast zijn aan drogere omstandigheden zijn echter niet in staat geweest de plek van de gestorven bomen in te nemen. Dat heeft grote gevolgen voor de samenstelling van het bos.
Het onderzoeksteam stelde ook vast dat “grotere bomen – bomen uit het kronendak – kleinere bomen wegconcurreren”. Deze observatie bevestigde het idee dat deze boomsoorten de “winnaars” zullen zijn van klimaatverandering. Zij profiteren van het hogere CO2-gehalte en groeien daardoor sneller. Dit laat ook zien dat “hogere concentraties CO2 directe consequenties hebben voor de samenstelling van regenwouden en voor de manier waarop bossen groeien, afsterven en veranderen”.
Uit eerdere gesprekken met wetenschappers begrijp ik dat grote bomen meer bijdragen aan de zogenaamde vliegende rivieren** (waterdamp ‘uitgezweet’ door de bomen in het regenwoud van het Amazonegebied dat boven in de atmosfeer wordt getransporteerd naar het midden en het zuidoosten van Brazilië en het noorden van Argentinië) en daarmee onder andere aan het in stand houden van het regenwoud. Zouden daardoor dan ook de kleinere soorten weer kunnen groeien? Of gaat het echt gewoon te snel? Ik vraag het Hans Ter Steege, die als onderzoeker aan de studie heeft meegewerkt.
“Als grotere bomen winnen… het hangt er een beetje vanaf wat de dichtheid is van die bomen. Dus wat voor soort dichtheden kunnen ze creëren. Staan ze uiteindelijk in een open of een gesloten landschap? De consensus is dat aan de randen savannevorming zal optreden. Ontbossing is het grootste in de beruchte ‘Arc of Deforestation’: Acre, Rondônia en Pará. Waarbij het in Pará verreweg het snelste gaat. En als dat ongebreideld doorgaat zijn de schattingen dat in 2050 tachtig procent van het bos weg is. Dan ziet het er uit als het Atlantisch Bos en dan moet je dus voorstellen dat echt alles om het bos heen van een savanneachtige groei is, gewoon lage begroeiing en voor een deel kale bodem. De fragmenten die resten zijn klein, eilandjes in een hele hete omgeving, waar de temperatuur stijgt en de hoeveelheid regen daalt, en dat betekent dat vanaf de randen de hitte binnentreedt, het vuur naar binnen gaat. Mensen zullen in die stukjes komen jagen en dingen weghalen, en uiteindelijk zullen die stukjes qua biodiversiteit langzaam maar zeker aftakelen. Er zijn dan geen grote dieren, geen apen, geen grote vogels meer en de verspreiding van boomsoorten gaat afnemen. Die fragmenten takelen langzaam helemaal af. En dat is denk ik nog een sterker effect dan wat de klimaatverandering teweeg brengt, in ieder geval versterkt het elkaar.”
Hij noemde al het bos in het hart van de Amazone, dat waarschijnlijk veel dichter bij het oorspronkelijke bos staat dan het bos aan de randen. Of de soorten bomen daar ook zeldzamer zijn?
“Zeldzame soorten vind je eigenlijk overal, maar vooral daar waar de diversiteit het hoogst is. Dat is vanaf het centrale deel tot aan het westen. De totaal geschatte diversiteit is tussen de twee- en drieduizend op stukken van tien vierkante kilometer. Maar de echt zeldzame soorten, daarvan zijn er meestal niet heel erg veel.”
Maar zijn ze wel nodig om de biodiversiteit van het bos in stand te houden?
“Dat weten we niet. Sommige wel en andere misschien niet. Het kan ook zijn dat een zeldzame soort een eigenschap heeft die hem heel geschikt maakt om bij een hogere temperatuur en iets minder regen beter te functioneren dan een soort die er heel veel op lijkt maar die het net iets beter doet wanneer het warmer en koeler is. Dan zul je dus zien dat díe zeldzame soorten de overhand nemen.”
BENEDENWERELD
Er is de laatste jaren veel aandacht voor de ondergrondse schimmelnetwerken tussen bomen onderling, het zogenaamde ‘wood wide web’. De Britse schrijver Robert Macfarlane wijdt er een heel hoofdstuk aan in zijn boek ‘Underland’, in het Nederlands vertaald als ‘Benedenwereld’. Samen met een jonge plantenwetenschapper, Merlin Sheldrake, verkent hij Epping Forest bij Londen. Al wandelend en onderzoekend praten zij over het “ondergronds sociaal netwerk”, of zoals de Canadese bosecoloog Suzanne Simard het noemde toen zij onderzoek deed naar de ondergroei in het noordwesten van British Columbia, “een bruisende gemeenschap van mycorrhizasoorten”.
Mycorrhiza is een mooi woord, dat danst op je tong. Het is afgeleid van de Griekse woorden mukès, zwam en rhiza, wortel. Ik schreef er eerder over in ‘Going Underground’ tussen schimmels en reuzenwormen’, een artikel over de benedenwereld van de Amazone. Ik sprak destijds met Karst Schaap. Deze Nederlandse onderzoeker is afkomstig van de Universiteit van Wageningen. Hij doet zijn Phd bodemonderzoek bij INPA in Manaus. Hij bestudeert er de beschikbaarheid van fosfor in het gebied en de biogeochemische factoren die daar invloed op hebben. Ofwel: Hoe kunnen planten en organismen in de fosfor-arme bodem van de Amazone de beschikbaarheid van fosfor veranderen? Maar terug naar dat mooie woord:
Onder de grond heerst een welhaast onzichtbaar samenlevingsverband tussen schimmels en wortels: mycorrhiza. De wortels leveren daarbij voedingsstoffen – suikers – aan de schimmels en omgekeerd absorbeert het netwerk van schimmeldraden onder andere mineralen als stikstof en fosfor uit de bodem en geeft die via de gemycorrhizeerde wortels door aan de plant.
Er zijn twee soorten mycorrizha: ectomycorrhiza, dat is eigenlijk de standaard mycorrizha die hier, waar wij wonen, voorkomt, en endomycorrhiza, waaronder VAM- (vesicular-arbuscular mycorrhizal – VAM – fungi – CCE) of AM-vormen, en die vind je meestal in de tropen.
Hans Ter Steege: “Die VA mycorrhiza zijn schimmels die zich slecht verspreiden. Die hebben relatief grote sporen, en worden vaak met water verspreid of met stukjes grond. Maar die zijn niet erg specifiek. Eigenlijk hebben alle bomen in het regenwoud VA mycorrizha en is er heel weinig specificiteit. Het is gewoon een groot mycorrizha netwerk waar de bomen allemaal gebruik van maken. EM, ectomycorrizha, zijn veel specifieker. Die vind je vaak op bijvoorbeeld de berk en de vliegenzwam. Dat is zo’n mooie combinatie. Eekhoorntjesbrood en beuken ook zo een. Dat zijn een aantal van die combinaties.”
En in de tropen is dat minder specifiek?
“Ectomycorrizha zijn heel zeldzaam in de Amerikaanse tropen. Die vind je vooral op plekken waar de bodem heel erg arm is, witte zanden, daar vind je eigenlijk de meeste ectomycorrizah.”
“Sommige mensen zien het bos als een organisme, maar daar ga ik niet in mee. Ik zie dat de meeste soorten gewoon netjes de Darwinistische regels volgen.”
Robert Macfarlane beschrijft in ‘Benedenwereld’ hoe de eerder genoemde Canadese bosecoloog Suzanne Simard in het begin van de jaren negentig onderzoek deed naar de bodem onder gekapt gemengd bos in het noordwesten van British Columbia, en daar een opmerkelijk verband vond. Zij constateerde dat wanneer jonge papierberken tussen pas gezaaide douglassparren werden weggewied, de jonge sparren “weg kwijnden en vervolgens afstierven”. Houtvesters, schrijft Macfarlane, beschouwen van oudsher wieden als noodzakelijk om te voorkomen dat de jonge berken (het ‘onkruid’) de jonge sparren (het ‘gewas’) van waardevolle voedingsstoffen zouden beroven. Maar klopte dat concurrentie-idee wel, vroeg Suzanne Simard zich af. Misschien was het wel andersom, dat de papierberken de jonge sparren niet hinderden maar hielpen. Maar hoe? Ze onderzocht de grond (met microscopisch klein gereedschap) en trof daar een complex en uitgebreid netwerk van bleke, zeer dunne draden aan, ‘hyfen’ of ‘schimmeldraden’. In de tijd dat Simmard aan haar onderzoek begon, rijpte hier en daar al het idee dat sommige schimmelsoorten een subtiele vorm van mutualisme (ook wel: symbiose, een interactie tussen twee levensvormen waarbij beide voordeel hebben van die interactie) met planten onderhielden. De hyfen van deze zogenaamde mycorrhiza zouden niet alleen de hele bodem infiltreren, maar bovendien op celniveau versmelten met plantenwortels. Dit laatste maakt het mogelijk om moleculen over te dragen.
Mycorrhiza kunnen planten met verschillende dingen “helpen”, legt bodemonderzoeker Karst Schaap uit. “Als eerste helpt de symbiose om meer oppervlaktebodem te bereiken, als een soort vervanger van de wortelhaartjes die vaak aanwezig zijn bij planten die geen symbiose hebben. Ten tweede kunnen de mycorrhiza in sommige gevallen nutriënten (voedingstoffen – CCE) chemisch bereiken – met behulp van specifieke enzymen – die voor de plant alleen niet te bereiken zijn. Dan is er nog een scala aan andere effecten, denk aan preventie tegen schimmels, insecten en giftige stoffen door de symbiose.” De symbiose waar we het hier over hebben draait om suikers – geleverd door de plant – en nutriënten – geleverd door de schimmel. Endomycorrhiza groeien een plantencel in, waar ze direct nutriënten uitwisselen met de celvloeistof. Ectomycorrhiza groeien om een wortelpunt heen, buiten de cel, waardoor de plant vooral met de mycorrhiza stoffen uitwisselt. In chemisch opzicht is de een niet zozeer beter dan de ander, ze kunnen allebei ongeveer hetzelfde: nutriënten bereiken waar de plant niet bij kan komen. De ectomycorrhiza zijn in dat opzicht niet zozeer specifieker. Echter, ze zijn in een evolutionair stadium verder qua symbiose met de plant. Dat wil zeggen dat de plant en de schimmel meer van elkaar afhankelijk zijn – de schimmel alleen kan bijvoorbeeld slechter aan zijn eigen suikers komen, de plant alleen slechter aan zijn nutriënten (door minder fijne wortels). De ectomycorrhiza zijn over het geheel ‘beter’ met het verzamelen van nutriënten omdat ze wat meer bodem bereiken, maar dat heeft wel een prijs.”
“Endomycorrhiza zullen inderdaad wel relatief meer voorkomen in de tropen”, beaamt Karst Schaap, “en doordat de symbiose in een evolutionair minder gevorderd stadium is, zal dit in zeker opzicht wat ‘vrijer’, minder van elkaar afhankelijk, zijn dan in meer gematigde klimaten. “In hoeverre de ectomycorrhiza meer voorkomen op arme tropische bodems durf ik zo niet te zeggen.”
Hij vervolgt: “Dit is natuurlijk vooral op grote schaal interessant. Als tropische bossen inderdaad vooral op arme bodems groeien, is het zaak om uit te vinden hoe deze bossen aan hun nutriënten komen. Deels weten we dat de bossen op arme bodems goed zijn in het hergebruiken – resorptie – en recyclen van nutriënten, maar wat er onder de grond gebeurt en waar dat van afhankelijk is moeten we grotendeels nog uitvinden. Is de symbiose met mycorrhiza belangrijk? Hoe kunnen planten zelf nutriënten bemachtigen? Hoe speelt biodiversiteit hierin een rol? Concurrentie tussen planten? Wat zijn de ‘kosten’ van verschillende plantenstrategieën?”
Ik legde het genoemde onderzoeksverhaal uit ‘Benedenwereld’ over de papierberken en de douglassparren voor aan Hans Ter Steege.
Hebben ze elkaar nodig?
Hans Ter Steege: “Het zou kunnen. Sommige mensen denken dat de zaailingen van de meeste soorten eigenlijk niet voldoende licht krijgen. Als je zou berekenen wat hun koolstofbudget is, dan kan dat eigenlijk niet in de ondergroei. Het kan niet anders dan dat ze op de een of andere manier via dat mycorrizha netwerk gevoed worden. En dat doen bomen ook automatisch, want zo houden ze hun kinderen in stand. Het is ontzettend moeilijk om dat in een Darwinistisch perspectief te zien. Want als je maar gewoon suikers in dat mycorrizha netwerk pompt, voed je iedereen die aan je voeten staat, dus ook de zaailingen van andere bomen. Vanuit een Darwinistische oogpunt is het een beetje gek. Dat hoor je niet te doen.”
Wel heel fascinerend!
“Ja, sommige mensen zien het bos als een organisme, maar daar ga ik niet in mee. Ik zie dat de meeste soorten gewoon netjes de Darwinistische regels volgen. Maar het kan zijn dat jonge bomen op enige manier gebruik maken van dat mycorrizha netwerk om een klein beetje extra koolstof te krijgen, ook van andere soorten. Want waar het vandaan komt, is niet te zien.”
KANTELENDE AMAZONE
Op dit punt aangekomen leg ik Hans Ter Steege de uitspraak voor die de Braziliaanse klimaatwetenschapper Paulo Artaxo deed in een interview met de BBC. Hij stelde daarin dat als er niks veranderd in vier tot acht jaar de vernietiging van het Amazonewoud zo ver is gevorderd dat de situatie onomkeerbaar is.
In de loop van de twintigste eeuw (meer specifiek vanaf de jaren zestig – CCE) is ongeveer 20 procent van het Amazone regenwoud vernietigd, zegt Artaxo in het genoemde interview. En daarmee zijn we volgens hem halverwege een punt vanwaar geen omkeer meer mogelijk is.
Artaxo: “Schattingen van Carlos Nobre (Braziliaanse Earth System wetenschapper – CCE) en Thomas Lovejoy (‘Godfather of Biodiversity’ Thomas E. Lovejoy is onder andere professor bij de afdeling Milieuwetenschappen en Beleid van de George Mason University – CCE) en anderen laten zien dat als 40 procent van het bos weg is, de rest in principe de werking van een regenwoud-ecosysteem niet meer kan ondersteunen.”
Er ontstaat dan een vicieuze feedbackloop, die wetenschappers ‘dieback’ noemen, het bos droogt uit en vliegt uit zichzelf in brand, tot het is verdwenen. De enorme hoeveelheden CO2 die dan vrijkomen, zullen een grootschalige impact hebben op het regionale en mondiale klimaat. De klimaatverandering zal er erger door worden en versnellen.
Artaxo: “Zelfs als alle doelstellingen van de Overeenkomst van Parijs worden gehaald, wordt de planeet nog steeds gemiddeld 2.7 °C warmer, wat in continentale gebieden een stijging van 3.5 °C betekent.”
Het gevolg hiervan is dat delen van het noordoosten van Brazilië de komende dertig jaar een proces van woestijnvorming zullen meemaken, maar ook in het Amazonegebied zelf kunnen er ingrijpende veranderingen plaats vinden, bovenop de problemen waar het gebied nu al mee kampt.
De wetenschapper geeft toe dat het voor het merendeel van de Brazilianen heel moeilijk is om de echte omvang en gevolgen te zien van de klimaatveranderingen die plaatsvinden. Het raakt ze nog niet echt in hun dagelijkse leven.
Artaxo: “Voor de wetenschap is het echter duidelijk. De zeespiegel stijgt van 1 tot 1,5 meter tegen 2070. Daar is geen twijfel over mogelijk – en dit proces is onomkeerbaar, ongeacht of landen de doelstellingen van het Akkoord van Parijs halen of niet.”
“We zijn op weg naar een onbalans in het klimaat”, zegt hij. “Wat we kunnen doen is dit scenario minimaliseren.”
Heeft hij een punt?
Hans Ter Steege: “Ik weet niet van welke snelheden hij uitgaat waarmee de Amazone over vier of acht jaar dan achteruit is gegaan. Ik zou zelf denken: Vier tot acht jaar vind ik heel snel. Maar ik ken zijn modellen niet, dus ik ben voorzichtig.”
Delen van de Amazone zouden nu al voorbij een kantelpunt zijn. Dit zegt onder anderen Antônio Donato Nobre, een wetenschapper die werkt voor het Braziliaanse Nationaal Instituut voor Ruimte Onderzoek(INPE) en die enkele jaren terug wereldwijd media-aandacht kreeg voor zijn rapport over ‘Vliegende rivieren’. Nobre woont en werkt in het Amazoneregenwoud en zei eerder in het Braziliaanse tijdschrift Veja (2011): “Ik vertrouw op de mechanismen van zelfregulering van het bos, maar ik ben het niet oneens met de onderzoekers over het belang van de ontdekking dat er een verband is tussen stedelijke veranderingen en de waterkringloop. Net als het menselijk lichaam hebben ook ecosystemen hun limieten – en die van het Amazoneregenwoud komen steeds dichterbij.”
Kantelpunten dus; in de Amazone? Ik vroeg het Antônio Nobre in 2017 zelf. “Yep Cornell, dat klopt en wordt ook bevestigd door wetenschappelijke observatie. Remote sensing en veldstudies hebben aangetoond dat delen van de resterende bossen in het oosten van de Amazone momenteel vaker branden dan ooit, een aanwijzing voor de perverse, zichzelf versterkende cyclus van klimaat-aangedreven vernietiging.”
Of er echt al een kantelpunt is? Hans Ter Steege twijfelt. “Er zijn mensen die zeggen dat er twee stabiele situaties zijn voor het gebied, of het is bos of het is savanne, en als het eenmaal savanne is geworden, dan keert het niet geleidelijk terug naar bos, maar moet het eerst weer helemaal terug naar het beginpunt. Ik weet het niet, want dat zou betekenen dat na de ijstijd, toen het warmer werd, dat met een schok is gegaan. We weten ook niet precies hoeveel er in het gebied ontbost is geweest voordat de inheemse populatie helemaal instortte. Dat was ook heel veel. Wat op die plekken restte waren savanne en stukjes bos. Toch is dat bos teruggekomen.”
WORST-CASE SCENARIO
Andere vraag. In mei en juni werd aan de hand van satellietdata melding gemaakt van een toename van de ontbossing in het Amazonegebied in vergelijking met een jaar eerder. Maar er werd ook gezegd dat de ontbossing relatief minder was gestegen in de eerste maanden van het jaar als gevolg van de stortregens. Ik ben verbaasd dat, terwijl door ontbossing het remmende mechanisme van de regenval afneemt – en er was heel veel ontbossing de laatste jaren – er toch stortregens waren.
“Omdat het klimaat niet heel erg constant is. De voorspellingen voor het weer zijn dat er vaker grotere droogtes zullen optreden. Maar er wordt niet gezegd dat er geen periodes van stortregens kunnen zijn. De regens hangen ook af van hoe warm het oceaanwater is. Het weer in Noord-Amerika wordt bepaald door El Niño*** en door de Noord-Atlantische dipool. Om met dat laatste te beginnen: er stroomt een warme klap water vanaf de Cariben tot aan – waarschijnlijk – Noord-Brazilië. Die stroom gaat in zo’n tien jaar op en neer. Als dat warme water voor de kust van Zuid-Amerika ligt, is er veel verdamping. Die damp stroomt landinwaarts, met als gevolg meer regen. Dan is er El Niño, die heeft ook een invloed op het weer. Als de cyclus van El Niño op het punt is aanbeland dat het zorgt voor veel regen in de Amazone en samenvalt met die warme klap water voor de kust, dan is er dus extreem veel regen. Andersom, als het water voor de kust van noordelijk Zuid-Amerika koud is, drukt dat de hoeveelheid regen. Als dan toevallig El Nino op dat moment de regenval in de Amazone negatief beïnvloedt, dan is er sprake van heel droog weer. Die factoren gelden nog steeds. De droogtes gaan zeker toenemen als het klimaat verder opwarmt, maar dat wil niet zeggen dat je geen stortregens kunt hebben.”
We hadden het over kantelpunten, over een proces van vernietiging van de Amazone dat onomkeerbaar is. Hoe zie jij een worst-case scenario? Krijgen we dan te maken met een afgestorven bos of komt er een bos met een sterk verarmde soortenrijkdom en biomassa?
“Beide. In ons worst-case scenario is in 2050 de helft van de Amazone ontbost en de andere helft sterk in potentiële soortenrijkdom afgenomen. Die extra graden die erbij komen, maken het voor veel soorten lastig om op de plek te blijven waar ze zich nu bevinden. Die moeten dan weg. Dat kunnen we uitrekenen. Die zouden dan honderd of tweehonderd kilometer moeten opschuiven.
Soms zie ik publicaties die zeggen dat in 2050 het droge bos zich niet meer op de huidige locatie bevindt, maar elders. Maar mijn vraag is altijd: En hoe komt het daar dan? Bomen nemen niet de trein. Dus dat betekent dat als ze op de ene plek niet meer kunnen groeien, dat ze daar verdwijnen. Maar ze gaan er niet elders bij komen. Dat halen ze gewoon niet. In onze modellen neemt de diversiteit alleen maar af omdat de omstandigheden voor de soorten slechter worden. Ze sterven versneld af. En de snelheid waarmee nieuwe soorten kunnen binnenkomen is gewoon heel langzaam. In ons worst-case scenario is dus de helft van de Amazone ontbost. In het tweede worst-case scenario blijft de hoeveelheid CO2 toenemen, de temperatuur stijgt en we krijgen díe ontbossing, en dat betekent dat het grootste deel van de zuidelijke en oostelijke Amazone uiteindelijk weg is. Er is dan nog zo’n 20 procent over. Ook in het centrale en noordelijke deel is er meer ontbossing dan nu. De grootste ontbossing vindt echter plaats in het zuidelijke en oostelijke deel. Wat er overblijft zijn allemaal fragmenten. Wat we dan krijgen, zijn eigenlijk twee Amazones. Er is nog een beetje intact bos, maar daar keldert de diversiteit wel met twintig tot dertig procent omdat het klimaat minder gunstig is. In het zuidelijke deel is dus bijna alles weg en is het gebied ook nog eens klimaatongunstig voor heel veel soorten – die zitten alleen maar in gefragmenteerde stukken en kunnen er ook niet uitlopen. Dat zijn dus stukjes waarbij de omgeving heter en droger is en waar brand gebruikt zal worden om grond bouwrijp te maken. Mensen zullen in die bossen jagen. Er zullen producten uit die bossen worden gehaald. Die bossen storten uiteindelijk langzaam in elkaar.”
Maar bij extreme klimaatverandering stort uiteindelijk ook de hele agrarische industrie in elkaar.
“Ja dat is het kortzichtige, want die snelweg van water (de zogenaamde ‘vliegende rivieren’ – CCE) die boven de Amazone loopt en constant respiratie nodig heeft is extreem belangrijk voor de landbouw in Rondônia en Bolivia. Dus als het bos verdwijnt zal uiteindelijk de landbouw daarvan enorm negatieve gevolgen ondervinden. Op een of andere manier dringt dat niet goed door. Het is alleen maar kijken naar de beloning van vandaag.”
“Die temperatuur is helemaal geen punt. Dat gaat wel, alleen, kunnen wij met tien graden meer leven?”
Welke mate van klimaatverandering zou het bos nog wel aankunnen?
“Hoeveel zou het aankunnen? Het zijn allemaal modellen. Die twee graden die kunnen heel veel soorten niet aan, maar andere soorten wel, dus het blijft wel bos.”
Je hebt het nog steeds over twee graden?
“Ja. Ergens tussen de een en twee graden. Als de temperatuur blijft stijgen zal het aan de randen droger en warmer worden en de effecten sterker. In het centrale deel zal dat voor een aantal bomen problematisch zijn. Als dat betekent dat er meer grote droogtes komen zal dat tot meer sterfte leiden. Niemand weet eigenlijk precies wanneer en of die omslag zal komen. Dat is een beetje koffiedik kijken. Maar hoe warmer het wordt, hoe problematischer het zal worden. Want het probleem is: het wordt niet natter. Als het warmer en natter wordt zou het prima zijn maar dat lijkt niet te gebeuren.”
We praten over het armer worden in soorten in de Amazone. En als we spreken over de opslag van CO2?
“Dat hangt er een beetje vanaf hoe zwaar of het hout is. Dan zou ik denken dat het wel eens de soorten kunnen zijn met iets zwaarder hout die beter overleven dan een soort met lichter hout. Als die blijven domineren, dan is dat voor de koolstof gunstig.”
Dat is dus gunstig voor de opslag van CO2 maar minder gunstig voor de biodiversiteit.
“Ja. Kijk de bossen met de hoogste biomassa vind je in de Guyanas waar de soortenrijkdom laag is, maar de soorten die daar domineren hebben ontstellend zwaar hout. Dat is een kant die het op zou kunnen gaan, maar ik durf dat niet te voorspellen.”
Maar dan is er dus een verlies aan biodiversiteit. Er zullen soorten zijn die we als wereld misschien wel kunnen missen maar niet allemaal.
“Dat klopt. En we weten ook niet precies welke dat zullen zijn. Het probleem is dat je van die cascades kunt krijgen waarbij dingen gewoon helemaal uit de hand lopen, waarvan we eigenlijk niet weten wat het gevolg zou zijn. In andere landen staan heel veel soorten. De veranderingen door de laatste tweehonderdduizend jaar zijn ook fenomenaal groot geweest. Het duurde alleen allemaal wat langer. Uiteindelijk vindt dat bos wel weer een soort evenwicht. Alleen is de vraag hoeveel soorten je daar dan nog vindt.”
En is dat voor ons mensen nog wel nuttig.
“Ik vind dat ook het grootste probleem als je vanuit een geologisch oogpunt naar alles kijkt. De aarde heeft wel voor hetere en koudere vuren gestaan en eigenlijk zitten we in een van de koudste periodes van de geschiedenis van de aarde. Er zijn drie koude periodes geweest en we zitten in een van die drie. En tachtig tot negentig procent van de tijd dat de aarde bestaat was het tien tot twaalf graden warmer dan nu. Dus die temperatuur is helemaal geen punt. Dat gaat wel, alleen, kunnen wij met tien graden meer leven? Want met tien graden meer praten we over honderd meter of nog meer zeespiegelstijging. Dat is voor ons Nederlanders wel een probleem. Vandaar dat Peter Kuipers Munneke ook zegt: ‘De vraag is niet of we moeten verhuizen maar wanneer, en daar moet de regering over gaan nadenken.’ Waar moeten al die Nederlanders naar toe over vijftig, honderd jaar? Dus ja, dat is voor ons een probleem. We creëren het probleem. Maar het is ook ons probleem. Als we dat niet oplossen dan krijgen we conflicten. Dan worden wij de Syriërs die in Duitsland op de deur kloppen en vragen of we naar binnen mogen en de Duitsers zullen zeggen, we hebben er al genoeg van jullie. Zo werkt het dan.”
De wereld redt zich wel.
“Zeker. De evolutie zal op een of andere manier wel een kant opgaan. En dat zal waarschijnlijk met veel minder mensen zijn. Dat hebben we tot nu toe altijd gedaan. Als er echt grote tekorten optreden, dan ga je die ergens anders halen en dat betekent oorlog. Er is altijd wel een prima manier om de bevolkingsaantallen te drukken. En de economie te stimuleren. Zo worden altijd heel veel problemen opgelost. Dus als we niet tot de conclusie komen dat we misschien wel met te veel mensen blijken te zijn en zeggen dat we misschien overal wat minder mensen moeten hebben en de zaken eerlijker verdelen en die CO2 uit de lucht zien te krijgen, dan… ik weet het niet. ‘Why Do Societies Collapse’ van Jared Diamond, dat boek.”
Je zegt nu in één minuut wat er allemaal zou moeten gebeuren maar volgens mij is de zaak iets complexer.
“Zeker, ik ben ook niet zo optimistisch. Het is heel lastig. Wij hebben het hier heel goed. Maar de wereld is één bolletje. Dus het is een zero sum. Als ik meer heb, dan heb jij minder. Dat betekent als wij hier veel hebben, dan hebben ze in Afrika en delen van Azië minder. Als die mensen ook willen groeien, dan betekent dat dus dat wij minder moeten krijgen. Eigenlijk kunnen we niet met de hele wereld op onze voet leven. Maar je kunt natuurlijk moeilijk tegen mensen in Afrika zeggen: Kijk die rijkdom van ons, die hebben we nu eenmaal, dat is onze eigen verdienste. Jullie zullen het met minder moeten doen. Dat werkt niet. Dus dan gaan zij ook groeien en loopt het helemaal uit de klauwen. Dan moeten wij het dus met minder doen. Maar je hebt gezien wat er gebeurde toen de beurzen knalden en de pensioenen met 1 procent naar beneden gingen. Wat een ravage dat was en hoe erg. Dan moet je als politieke partij gaan vertellen dat we 25 procent van onze luxe moeten gaan inleveren. Dat is geen haalbaar verhaal. Dan komt geen enkele politieke partij nog aan stemmen. Ik weet dus eigenlijk niet of het oplosbaar is en ik ben eigenlijk een beetje bang van niet.”
VOETNOTEN
*C14-datering of koolstofdatering is een methode van radiometrische datering waarmee de ouderdom van organisch materiaal en ecofacten wordt bepaald met behulp van de isotoop koolstof-14. Koolstof-14 (14C) is een isotoop van koolstof die in de atmosfeer uit stikstofkernen wordt gevormd. Dit gebeurt (in eerste instantie) door kernreacties als gevolg van de kosmische straling waaraan de aarde blootstaat. Planten nemen deze licht radioactieve vorm van koolstof op via hun gaswisseling en bouwen deze in door hun fotosynthese en stofwisseling. (bron: wikipedia)
**Vliegende rivieren – Bomen zijn essentieel voor het leven in het Amazone-regenwoud, doordat ze bijdragen aan het beschermen en in stand houden van de biodiversiteit. Maar er is meer. De bomen functioneren als een pompsysteem dat water absorbeert en via het bladerdak ‘uitzweet’, waardoor regenwolken ontstaan; twintig miljard ton per dag. De Braziliaanse meteoroloog José Marengo kwam in de jaren negentig met de term “vliegende rivieren” om de luchtstromen te beschrijven die de waterdamp van het Amazonegebied naar het midden en het zuidoosten van Brazilië en het noorden van Argentinië voeren. Met de ontbossing van steeds meer Amazoneregenwoud lijken nu ook deze vliegende rivieren te verdwijnen, zo blijkt uit waarnemingen van het Braziliaanse Instituut voor Ruimteonderzoek (INPE).
***El Niño – Langs de evenaar in de oostelijke Grote Oceaan komt iedere drie tot zeven jaar een sterke opwarming voor van normaal koel zeewater die van invloed is op het weer in grote delen van de wereld, waaronder soms ook Europa. Eén van de eerste signalen van El Niño is dat de vis in de oceaangebieden rond de evenaar sterft of zich verplaatst naar andere gebieden. Dit gebeurt rond de kerstperiode. Vandaar de naam El Niño (de jongen), Spaans voor kerstkind. La Niña (het meisje) is fysisch gezien het tegengestelde effect. Dit doet zich voor wanneer ongewoon koud zeewater bij de Evenaar is gemeten.
