Het boreale klimaat

Abstract

Het boreale ecosysteem omcirkelt de aarde boven ongeveer 48° noorderbreedte en omvat Alaska, Canada en Eurazië. Het is het op één na grootste tropische woud ter wereld en beslaat ongeveer 21% van het beboste landoppervlak op aarde (Whittaker en Likins 1975). De nutriëntencyclus is relatief laag in de koude, natte boreale bodems. Whittaker en Likins (1975) schatten de jaarlijkse netto primaire produktiviteit van het boreale bos op 800 g C m-2j-1 en de toendra op 140 g C m-2j-1, dit in tegenstelling tot tropische bossen van gemiddeld 2200 g C m-2j-1 en gematigde bossen van 1250 g C m-2j-1. De relatief lage voedingsstoffentoename op hoge breedtegraden resulteert echter in relatief hoge langetermijn koolstofopslag in de boreale bossen van gemiddeld ruwweg 30 tot 50 g C m-2j-1 (Harden et al. 1992), een resultaat van een relatief hoge wortelrotatie van bomen, struiken en mossen met een relatief lage afbraaksnelheid. In de afgelopen paar duizend jaar hebben deze opslagprocessen onder de grond een groot en potentieel mobiel reservoir van koolstof doen ontstaan in de venen en permafrost van het boreale ecosysteem. Momenteel bevat het boreale ecosysteem naar schatting ongeveer 13% van de koolstof van de aarde, opgeslagen in de vorm van bovengrondse biomassa, en 43% van de koolstof van de aarde, opgeslagen onder de grond in de bodems (Schlesinger 1991). Meridionale gradiënten in atmosferische CO2-concentraties suggereren dat bossen boven 40° noorderbreedte jaarlijks wel 1 tot 2 gigaton koolstof vastleggen (Denning et al. 1995; Randerson et al. 1997), oftewel bijna 15 tot 30% van de koolstof die elk jaar door verbranding van fossiele brandstoffen en ontbossing in de atmosfeer wordt geïnjecteerd. Gezien de enorme oppervlakte van het ecosysteem, ruwweg 20 M km2 (Sellers et al. 1996b; >Fig. A.45), kunnen verschuivingen in de koolstofflux van zo weinig als 50 g C m-2j-1 jaarlijks één gigaton koolstof bijdragen of verwijderen uit de atmosfeer. De omvang van het boreale bos, zijn gevoeligheid voor relatief kleine klimaatschommelingen, zijn invloed op het mondiale klimaat en de mondiale koolstofcyclus maken het daarom van cruciaal belang de processen van het boreale ecosysteem beter te begrijpen en correct weer te geven in mondiale modellen.