Implementatie van landmanagement in klimaatmodellen hard nodig

Naast het verbranden van fossiele brandstoffen is landgebruik een van de oorzaken van door de mens veroorzaakte klimaatverandering. Maar om de effecten van landgebruik te integreren in klimaatmodellen hebben we voldoende begrip van de achterliggende processen nodig. Het internationale onderzoeksteam laat zien dat sommige vormen van landgebruik veel eenvoudiger in klimaatmodellen zijn te implementeren dan andere.

21-12-2017 | 8:14

Landgebruik nader onderzocht
Het onderzoeksteam, te weten Han Dolman (onderzoeksleider, aardwetenschappen VU), Sebastiaan Luyssaert (ecologie VU) en Richard Fuchs (aardwetenschappen VU), en de tweede teamleider Julia Pongratz (Max Planck Institute for Meteorology), omvatte drie disciplines die landgebruikseffecten op het systeem van de aarde onderzoeken: naast de modelleringsgemeenschap die van aardobservatie en landsysteemwetenschap. Samen probeerden ze prioriteit te geven aan de implementatie van de vele verschillende landbeheerpraktijken die er zijn. Meer specifiek keken de onderzoekers naar bosbouwoogst, selectie van boomsoorten, beweiding en maaien van oogst, oogstoogst, selectie van gewassoorten (zie foto), irrigatie, drainage van moerassen, bemesting, grondbewerking en bosbranden als managementtool.

Klimaatmodellen aanpassen
Landgebruik, zoals landbouw of bosbouw, beslaat ongeveer driekwart van het ijsvrije landoppervlak. Klimaatmodellen worden al langer gebruikt om te begrijpen hoeveel kooldioxide in de atmosfeer is uitgestoten als gevolg van het kappen van bossen of hoe de mate van lichtreflectie van het oppervlak wordt gewijzigd wanneer een donker naaldbos wordt vervangen door een helder weiland. De meeste modellen hadden tot nu toe alleen betrekking op een zeer specifieke vorm van landgebruik, namelijk wijzigingen in het type vegetatiebedekking, zoals het veranderen van een bos naar akkerland of van struikgewas naar weiden.

Bij het meeste land dat door mensen wordt gebruikt, verandert het vegetatietype echter niet, maar het wordt intensief beheerd, bijvoorbeeld omdat hout wordt geoogst uit een bos of graslanden worden bemest. Dergelijke veranderingen in landbeheer bleken net zo belangrijk te kunnen zijn als wijzigingen van vegetatietype. Klimaatmodellen missen daardoor belangrijke processen waarmee mensen het klimaat en de koolstofcyclus beïnvloeden. In de modellen moeten ook die effecten van landbeheer worden meegenomen in de berekeningen, omdat deze modellen steeds vaker gebruikt worden voor vraagstukken volgend uit de Parijse klimaatakkoorden m.b.t. landgebruik.

Evaluatie managementpraktijken
Het onderzoeksteam evalueerde vervolgens de tien managementpraktijken op basis van de volgende drie criteria: (1) hun belang voor het aardsysteem, dat wil zeggen, de sterkte van effecten en ruimtelijke omvang, (2) de mogelijkheid om ze te implementeren in de nieuwste ESM's en (3) beschikbaarheid van vereiste inputgegevens van aardobservaties. Overeenkomstig deze criteria identificeerden de onderzoekers "low hanging fruits" voor de opname in systeemmodellen van de aarde, zoals basisimplementaties van oogst en bemesting van gewassen en bosbouw. Ze identificeerden ook onderzoekvereisten voor om de resterende landbeheerpraktijken aan te pakken. Vooral de beschikbaarheid van gegevens bemoeilijkt de modellering van de meest uitgebreide praktijk voor grondbeheer, beweiding en maaien. Daarentegen missen andere werkwijzen, zoals grondbewerking, voldoende procesbegrip.

De implementatie van landbeheer in klimaatmodellen zal in de nabije toekomst tot modelverschillen leiden, aangezien de wekrwijze en prioritering verschillen tussen modelleringsgroepen verschillen. Uiteindelijk zal het echter een meer accurate beschrijving en projectie mogelijk maken van de menselijke impact op het aardse systeem.

Het onderzoek is gepubliceerd in Global Change Biology.