Te heet voor de naald

Sparren in Alaska hebben last van de warmte

De uitgestrekte naaldbossen in Alaska bestaan vooral uit de witte spar ( Picea glauca ), zoals deze... (foto: Steven Isaacson / wikimedia)
Zoom
De uitgestrekte naaldbossen in Alaska bestaan vooral uit de witte spar ( Picea glauca ), zoals deze... (foto: Steven Isaacson / wikimedia)

Naaldbomen in het midden van Alaska groeien de laatste decennia steeds minder goed. Ze hebben last van uitdroging. Maar niet doordat er minder water in de grond zit: ze verdampen te veel water, door de opwarming van de lucht.

Niet iedereen gelooft dat de aarde opwarmt. Maar de meeste biologen wel. Zij zien de laatste tientallen jaren namelijk duidelijke verschuivingen in de natuur. Van bomen die steeds vroeger bloeien en vogels die te laat hun eieren leggen, tot soorten die opschuiven naar het voorheen te koude noorden of, aan de andere kant van de wereldbol, naar het koudere zuiden.

Wetenschappers uit Amerika en Frankrijk tonen nu aan dat zoiets ook aan de hand is in Alaska. In dit koude, meest noordelijke deel van de Verenigde Staten komen uitgestrekte naaldbossen voor. De twee voornaamste soorten bomen in deze bossen, de witte en de zwarte spar (die overigens allebei gewoon groen zijn), schuiven sinds 1982 steeds verder op richting de poolcirkel. Terwijl dezelfde bomen het in ‘t midden en het zuiden van Alaska het steeds minder goed doen, zo schrijven de hoofdonderzoekers Pieter Beck en Scott Goetz in het blad Ecology Letters.

De biologen baseren hun conclusies deels op een techniek genaamd remote sensing. In het kort komt dit er op neer dat zij de omvang van de bossen heb bestudeerd met behulp van satellieten. Zo konden zij iets zeggen over de groei (of afname) van de bossen sinds 1982. Gedurende deze periode zagen zij in het noorden van de staat, waar eerst de toendra overheerste, steeds meer sparren komen. Terwijl iets zuidelijker de groei juist afnam.

Om hun conclusies te versterken, voerden de wetenschappers nog een tweede onderzoek uit. Dit draaide om de zogenoemde boomringen. Als je de stam van een boom doorzaagt, zie je een verzameling duidelijke ringen zitten, één voor elk jaar dat de boom oud is. En hoe dikker de ring, hoe sterker de boom in het bijbehorende jaar gegroeid is. Beck en Goetz bestudeerden de boomringen van maar liefst 839 volwassen sparren, vanuit heel Alaska. De gegevens die ze zo kregen bevestigden wat ze al hadden gezien aan de satellietdata: de bomen in het noorden zijn de laatste decennia steeds beter gaan groeien, terwijl de groei van zuidelijker levende bomen afnam.

Volgens Beck en Goetz worden deze veranderingen in de sparren veroorzaakt door de warmere zomers die Alaska tegenwoordig kent. Sparren zijn typisch bomen die wel houden van een beetje kou. In een grafiekje in hun artikel laten de wetenschappers zien dat de bestudeerde sparrensoorten het ’t beste doen bij een gemiddelde zomertemperatuur van 10 graden of minder. Wordt het warmer, dan neemt de groei van de bomen af.

Maar hoe kan dat dan? Het probleem: zodra de lucht rond de naalden van de sparren te warm wordt, drogen de bomen uit. Dat heeft te maken met een verschijnsel genaamd transpiratie, waar alle planten last van hebben. Om te kunnen groeien halen planten CO2 uit de lucht. Dit doen ze via een soort poriën in hun bladeren die huidmondjes heten. Maar als deze huidmondjes open staan, gaat er niet alleen CO2 in, maar ontsnapt er ook water uit, in de vorm van waterdamp. En hoe warmer het is rond de bladeren, hoe meer water er ontsnapt.

Als het water sneller ontsnapt uit de bladeren (of in het geval van een naaldboom, uit de naalden) dan een boom het via zijn wortels uit de grond kan halen, droogt die boom uit. Zelfs als er meer dan genoeg grondwater aanwezig is. Goetz laat weten: ‘Veel mensen zullen het vreemd vinden dat bossen op hoogte breedtegraden lijden aan droogtestress. Ze hebben er ook geen last van in de traditionele zin, dat de bodem uitdroogt en grond wordt weggeblazen door de wind. Maar hun groei wordt wel negatief beïnvloed door warme luchtmassa’s, en daar zijn er laatste jaren steeds meer van. Wij zien de gevolgen daarvan duidelijk terug in ons onderzoek.’

Vorige week nog schreven we hier op Noorderlicht, naar aanleiding van twee studies uit het blad PNAS, hoe het gestegen CO2-gehalte in de lucht bomen in Florida juist helpt tegen uitdroging. Deze bomen maken tegenwoordig minder huidmondjes aan, omdat ze dankzij die gestegen concentratie sneller genoeg CO2 binnen krijgen. En minder huidmondjes betekent ook minder waterverlies. Planten kunnen bovendien niet alleen meer of minder huidmondjes aanmaken in hun bladeren; ze kunnen ze ook naar behoefte openen of sluiten.

De sparren van Alaska profiteren blijkbaar niet van ditzelfde verschijnsel; anders zouden ze niet uitdrogen. In een reactie laat Goetz weten dat de sparren waarschijnlijk, omdat ze hun huidmondjes zo vaak dicht moeten doen om uitdroging te voorkomen, toch te weinig CO2 binnen krijgen. Waardoor ze slechter groeien. Goetz: ‘Bovendien behouden naaldbomen, zoals degene die wij bestuderen, hun bladeren heel lang. Tot wel tien jaar. Loofbommen wisselen jaarlijks van bladeren. Zij kunnen daarom, zoals de studies in PNAS aantonen, veel sneller reageren op veranderingen in hun omgeving.’

In hoeverre de bossen in Alaska komende decennia verder opschuiven, hangt dus onder meer af van de vraag of ze zich wel of niet kunnen aanpassen en aan de mate waarin de aarde verder zal opwarmen. Maar zelfs als de aardbol komende eeuw een paar graden verder opwarmt, hoeft dat niet te betekenen dat Alaska straks helemaal kaal wordt. Want waarschijnlijk zullen de zuidelijker gelegen graslanden en loofbossen ook opschuiven naar het Noorden. En lopen de beren straks dus misschien niet onder de sparren, maar – bijvoorbeeld – onder de esdoorns.

Nadine Böke

Pieter Beck, Scott Goetz e.a., Changes in forest productivity across Alaska consistent with biome shift , in: Ecology Letters, 21 februari 2011.

reacties