Pad: Ecohydrologie / Standplaatsfactoren en vegetatie / Valkuilen bij empirische relaties / Het klimaat verandert

Het klimaat verandert

Nederland wordt warmer
Klimaatbestendige relaties tussen standplaats en vegetatie
Terugkoppelingsprocessen
Klimaatverandering: wat moet de beheerder er mee?
Literatuur

Nederland wordt warmer
Op een enkeling na zijn de klimaatdeskundigen het er onderhand wel over eens: door de enorme menselijke uitstoot van broeikasgassen, en dan vooral koolzuurgas, zal het klimaat op aarde veranderen. Er heerst nog veel onzekerheid over de vraag in welke mate, maar de richting is duidelijk: het gaat warmer worden en extreme weerscondities, zoals grote droogte en hevige regenval, zullen vaker gaan voorkomen. In 2006 heeft het KNMI voor Nederland vier mogelijke scenario's voor het jaar 2050 gepresenteerd, die alle even waarschijnlijk worden geacht. In het meest dramatische geval stijgt in de zomermaanden de temperatuur met bijna 3 oC, daalt de neerslaghoeveelheid met 19% en stijgt de potentiële verdamping met 15%. De zomer wordt dan veel en veel droger dan we nu gewend zijn. In alle scenario's stijgt de hoeveelheid neerslag in de winter, vooral in de vorm van hevige neerslagbuien.
Klimaatverandering zal natuurlijk leiden tot het verschuiven in de arealen van soorten: soorten van een warmer klimaat zullen in Nederland toenemen terwijl soorten van een kouder klimaat, op een wat langere termijn, zullen afnemen. Minstens zo belangrijk zijn echter de effecten van klimaatverandering die via veranderingen in de waterhuishouding optreden, de ecohydrologische effecten. Het is nog zeer onduidelijk wat er aan de waterhuishouding gaat veranderen, dus alles wat hierover beweerd wordt is al gauw erg speculatief. Het staat echter nu al vast dat we, om de effecten van klimaatverandering op de vegetatie goed te kunnen voorspellen, twee dingen moeten doen:

  
 

 

 

 

 f3-33 Voortschrijdend 30-jarig gemiddelde van de neerslag per jaar in Nederland, berekend uit gegevens van 13 weerstations. De weergegeven neerslag in bijvoorbeeld 1985 is het gemiddelde van de 30-jarige periode 1956-1985 (30 jaar is de periode waarmee volgens afspraken het klimaat moet worden getypeerd). Het is de afgelopen eeuw een stuk natter geworden in Nederland: een gevolg van de toegenomen uitstoot van broeikasgassen?

 


Klimaatbestendige relaties tussen standplaats en vegetatie
Een voorbeeld van een indirect verband tussen standplaats en vegetatie is de eerder besproken relatie tussen gemiddelde voorjaarsgrondwaterstand en de vochtindicatie van de vegetatie (zie IJking van indicatiewaarden, f3-23, f3-24, f3-26A). Wat zegt een dergelijk verband nog als we ‘voorjaar' blijven definiëren als beginnend op 1 april? Planten hebben niets met een door de mensen geconstrueerde kalender te maken, voor hen begint het voorjaar in de toekomst misschien al op 1 januari. De grondwaterstand in het voorjaar is bovendien een indirecte maat voor datgene waar het de planten werkelijk om gaat, en dat is de beschikbaarheid in het wortelmilieu van zowel voldoende zuurstof om te kunnen ademhalen, als voldoende vocht om te kunnen transpireren.
Wanneer het klimaat verandert zijn indirecte (conditionerende) verbanden, en daarmee alle voorspellingsmodellen waarin die zijn opgenomen, waardeloos geworden. We moeten daarom op zoek naar meer oorzakelijke relaties in de natuur. Op de universiteiten wordt hard gezocht naar klimaatbestendige standplaatsfactoren en hun relatie met de vegetatie. Een voorbeeld hiervan is het verband tussen het vochttekort in de bodem en het aandeel xerofyten in de vegetatie (zie f3-26B in IJking van indicatiewaarden). Vochttekort is een factor die planten direct ‘ervaren' aan hun plantenwortels en die bovendien mede wordt bepaald door het klimaat: worden de zomers droger, dan stijgt het vochttekort. Vochttekort is dus een directe, operationele standplaatsfactor, zo direct dat we het zelfs een ‘fysiologische' factor zouden kunnen noemen. Een andere directe factor zal het zuurstoftekort zijn dat planten ondervinden bij hoge grondwaterstanden, dus in situaties waar vochttekorten bijna geen rol spelen. In elk onderzoek is het overigens zaak om rekening te houden met het naijlen van de vegetatie op variaties in het weer en in de waterhuishouding. Naar verwachting duurt het nog enige jaren voordat de eerste resultaten van dit onderzoek beschikbaar komen in een vorm die bruikbaar is voor het natuurbeheer en natuurbeleid.


Terugkoppelingsprocessen
In de ecohydrologie gaat men er van uit dat de vegetatie te voorspellen is op basis van de huidige bodemkundige en waterhuishoudkundige terreingesteldheid. Op bijvoorbeeld een veldpodzolbodem in een infiltratiegebied en bij een voorjaarsgrondwaterstand van ten laagste enkele decimeters beneden maaiveld, hoort een natte-heidevegetatie. Zulke praktische kennis is ontleend aan veldwaarnemingen.
Bij klimaatverandering hebben we het echter over voorspellingen met een lange tijdshorizon, bijvoorbeeld 50 of 100 jaar. En op de lange termijn is de bodem geen constante, maar veranderen bodemfysische en bodemchemische eigenschappen onder invloed van de vegetatie, die op zijn beurt weer mee verandert. Bodem, water en vegetatie vormen samen een eenheid in de successie, de ene factor staat niet los van de andere. Eén van de relevante processen is de ophoping van organische stof in de loop der tijd. Daardoor nemen de beschikbaarheid van nutriënten en bodemvocht toe, met als gevolg een stijging van de biomassaproductie van de vegetatie (f3-34).
Een ander terugkoppelingsproces is dat planten bij een hogere CO2-concentratie zuiniger omgaan met water. Er is in die omstandigheid eerder aan hun koolstofbehoefte voldaan, ze sluiten hun huidmondjes langer met als gevolg minder transpiratie (f3-35). Dit effect tempert de toename van de verdamping door temperatuurstijging. Volgens de laatste inzichten compenseert een verdubbeling van de CO2-concentratie een temperatuurstijging van 1 oC.
 

 

 

 

 

f3-34 De bodem is geen vaste entiteit maar verandert heel langzaam in de loop van vele jaren. In dit geval is de hoeveelheid organische stof in de bodem toegenomen (wat te zien is aan het donkerder worden), en daarmee de voor de vegetatie beschikbare hoeveelheid vocht en voedingstoffen.

 




f3-35 Opname van CO2 en afgifte van water door een blad. Planten nemen CO2 op via diffusie door hun huidmondjes. Tegelijkertijd diffunderen watermoleculen uit het blad, via de huidmondjes, naar de atmosfeer: transpiratie. Bron: Taiz & Zeiger 1991

Recent onderzoek heeft aangetoond dat de vegetatie zich aan droogte kan aanpassen door meer kale grond te vormen en door het aandeel mossen en korstmossen te laten toenemen (f3-36). Kale grond en mossen en korstmossen (beide planten zonder wortels) verdampen weinig, zodat er meer water overblijft voor de wortelende vaatplanten. Hoe de relatie tussen droogtegraad en vegetatie er precies uitziet, moet nog verder worden onderzocht.


 f3-36 Verband tussen de droogtegraad van de bodem en het aandeel in de vegetatie aan vaatplanten, korstmossen en mossen, en kale grond. Naar Witte et al. 2008


Klimaatverandering: wat moet de beheerder er mee?
Zoals gezegd zijn de gevolgen van klimaatverandering voor de vegetatie nog allerminst duidelijk en zijn uitspraken hierover al gauw erg speculatief. Wat moet de beheerder met dit naderende onheil? Op korte termijn is er niet veel anders te doen dan de vinger aan de pols houden. Te denken valt aan het instellen van slootwaterpeilen op het veranderende neerslagoverschot, het graven van greppeltjes bij dreigende verzuring door overvloedige regen, het dichten van greppeltjes bij dreigende verdroging, het bestrijden van exoten die van de opwarming profiteren enzovoorts. Maatwerk dus, in het dagelijkse beheer. Voor de planning op de langere termijn kan echter meer gebeuren, en wel klimaatbestendig.
Klimaatverandering kan tot gevolg hebben dat soorten langs hoogtegradiënten migreren naar een geschikte vestigingsplaats op hogere of juist lagere terreingedeelten. Die migratie moet echter wel mogelijk zijn. Dat houdt voor de uitbreiding van natuur in dat men zou moeten streven naar grote aaneengesloten natuurgebieden.
Wanneer de zomers veel droger worden, zal op hogere zandgronden met lage grondwaterstanden het aandeel kale grond toenemen. De werkelijke verdamping van die gronden zou daardoor wel eens kunnen afnemen, ondanks de hogere temperaturen die het KNMI voorspelt. Met meer neerslag in de winter betekent dit dat de jaarlijkse grondwateraanvulling kan gaan stijgen, wat gunstig is voor kwelafhankelijke natuurgebieden. Of klimaatverandering gunstig uitpakt hangt echter mede af van de grootte van het infiltratiegebied dat het kwelgebied voedt. Is dit groot, dan is een constante aanvoer van kwelwater gegarandeerd. Bij kleine systemen echter kan door weersvariaties de grondwaterspiegel in het infiltratiegebied zozeer gaan fluctueren, dat de kwel in het te beschermen natuurgebied af en toe wegvalt, of zelfs omslaat in wegzijging. Grondwaterstanden kunnen dan diep wegzakken. Nieuw aan te leggen kwelafhankelijke natuurgebieden kunnen daarom het best worden gesitueerd aan de voet van een groot infiltratiegebied.
Tot slot mikt de rijksoverheid op de berging van hevige afvoerpieken van beken en rivieren in polders, beekdalen en uiterwaarden. Dit om de benedenstroomse wateroverlast te beperken. Het is voor beheerders zaak om alert te zijn op dergelijke plannen. Inundatie met beekwater kan ongunstig uitpakken voor waardevolle graslanden in bijvoorbeeld beekdalen. Dit is vooral een risico als die inundatie langdurig is en het oppervlaktewater, zoals bijna overal in Nederland, vervuild met meststoffen.

Literatuur:

 

Groen Kennisnet, een netwerk van kennisportalen in het groene domein Zoeken in de
infobladen

(U gaat naar de
website van
Groen Kennisnet)
Groen Kennisnet, een netwerk van kennisportalen in het groene domein
Homepage
Home | Colofon | Print pagina
Zoek binnen deze website