27 oktober 2017

Belangrijke rol in koolstofopslag blijft behouden

Plantensamenstelling hoogvenen verandert wel, maar functie niet

Eerste auteur Bjorn Robroek in een van de onderzochte hoogvenen
Eerste auteur Bjorn Robroek in een van de onderzochte hoogvenen

Als alle hoogvenen op de wereld verdwijnen, komt er nog eens tweederde van de huidige hoeveelheid CO2 in de atmosfeer bij. Een Europese groep biologen onder leiding van prof. Jos Verhoeven van de Universiteit Utrecht onderzocht hoe hoogvenen reageren op klimaatverandering en de toename van zwavel en stikstof in de lucht. Zij ontdekten tot hun verrassing dat hierdoor soorten verdwijnen, maar dat die worden vervangen door soorten die hun functie overnemen. De resultaten van het onderzoek worden vrijdag 27 oktober gepubliceerd door Nature Communications.

Hoogvenen vormen ongeveer 3 procent van het aardoppervlak. Toch ligt hierin wereldwijd naar schatting 500 miljard ton koolstof opgeslagen. Dat komt overeen met 67 procent van de hoeveelheid koolstof die zich in de atmosfeer bevindt.   “Bekend is dat door de veranderingen in het klimaat en de toename van stikstof en zwavel, bepaalde plantensoorten uit gebieden verdwijnen. Dat kan ook het einde betekenen van bepaalde biologische functies die zo’n gebied heeft, zoals de koolstofopslag door hoogvenen”, licht eerste auteur Bjorn Robroek toe.

Bevestiging recent onderzoek

Recent onderzoek liet al zien dat hoogveen plantengemeenschappen minder in soortenrijkdom achteruitgaan door klimaatverandering dan bijvoorbeeld graslanden en duinecosystemen. “Ons onderzoek bevestigt dat en geeft hiervoor een waarschijnlijke verklaring”, aldus Robroek die vier jaar aan het onderzoek werkte.

Volledig afhankelijk van regenwater en lucht

Hoogveen, foto Cornelia Mattiasson
Hoogveen, foto Cornelia Mattiasson

Hoogvenen zijn drassige gebieden met een zure grond die weinig mineralen – voedingsstoffen voor de planten – bevat. Veranderingen in het klimaat raken hoogvenen rechtstreeks, omdat ze hoger liggen dan rivieren en beken in de omgeving. Ze zijn voor hun voeding dus volledig afhankelijk van regenwater en in de lucht aanwezig mineralen.

Einde hoogveen

De planten en dieren die op hoogvenen leven, zijn aangepast aan deze bijzondere omstandigheden. Sterker nog, ze zijn een voorwaarde voor het bestaan van de hoogvenen. Dat geldt in het bijzonder voor de veenmossen, die als een spons het water vasthouden. Als die door de klimaatverandering verdwijnen, is dat het einde van het hoogveen.

56 Hoogveengebieden

Overzicht van de onderzochte hoogvenen
Geografische ligging van de onderzochte hoogvenen in België, Denemarken, Duitsland, Estland, Finland, Frankrijk, Groot-Brittannië, Ierland, Italië, Letland, Nederland, Noorwegen, Polen, Slowakije, Slovenië, Tsjechië, Zweden en Zwitserland

De biologen onderzochten de effecten van de klimaatverandering en de toename van stikstof en zwavel in de lucht door een vergelijking van 56 hoogveengebieden verspreid over heel Europa. Per hoogveen inventariseerden ze welke soorten er groeien. Vervolgens analyseerden ze de relaties tussen de soorten en het lokale klimaat en de samenstelling van de atmosfeer. Hieruit bleek dat er duidelijke verschillen in vegetatie bestaan tussen hoogvenen, maar opvallend genoeg was de biodiversiteit, het aantal verschillende soorten, vergelijkbaar.

Tegengestelde voorkeur

Nadere analyse wees uit dat twee groepen van planten te onderscheiden zijn die meestal samen voorkomen. Het verschil tussen de groepen is dat zij een tegengestelde voorkeur hebben voor de omstandigheden. Zo gedijt de ene groep goed bij een hogere temperatuur en meer neerslag en de ander juist bij een lagere temperatuur en minder neerslag. Omdat de planten binnen die twee groepen vergelijkbare biologische functies hebben, blijft het hoogveen ondanks verschuivingen in de plantengemeenschappen toch goed functioneren.

500 Miljard ton koolstof

Dat is dus goed nieuws, gezien de naar schatting 500 miljard ton koolstof die wereldwijd in hoogvenen ligt opgeslagen. Het voortbestaan van hoogvenen blijft  echter kwetsbaar. De meeste Europese hoogveengebieden zijn door menselijke activiteiten al verdwenen of  ernstig aangetast. “Het is daarom erg belangrijk dat de huidige hoogvenen niet worden beschadigd door drainage of andere grote ingrepen”, aldus onderzoeksleider prof. Jos Verhoeven van de Universiteit Utrecht.

Dit onderzoek is medegefinancierd door NWO-ALW en de Nederlandse Stichting tot Behoud van Ierse venen en maakt deel uit van het BiodivERsA-PEATBOG-project dat als ERA-net project gefinancierd werd binnen het ‘6th Framework Programme for Research’ van de Europese Unie. In de afrondende fase werd Bjorn Robroek gefinancierd door de Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Zwitserland, en de University of Southampton, Verenigd Koninkrijk.

Publicatie

Taxonomic and functional turnover are decoupled in European peat bogs
Bjorn J. M. Robroek*, Vincent E. J. Jassey, Richard J. Payne, Magalí Martí, Luca Bragazza, Albert Bleeker**, Alexandre Buttler, Simon J. M. Caporn, Nancy B. Dise, Jens Kattge, Katarzyna Zając, Bo H. Svensson, Jasper van Ruijven***, Jos T. A. Verhoeven*
Nature Communications, 27 oktober, DOI 10.1038/s41467-017-01350-5

* verbonden aan de Universiteit Utrecht; Bjorn Robroek werkt sinds maart 2017 aan de University of Southampton
** Planbureau voor de Leefomgeving
*** Nature Conservation and Plant Ecology group, Wageningen Universiteit

Pathways to sustainability

Dit onderzoek maakt deel uit van het interdisciplinaire onderzoeksprogramma Pathways to Sustainability van de Universiteit Utrecht.