Abstract

een nieuwe hypothese suggereert dat bosbedekking een veel grotere rol speelt bij het bepalen van regenval dan eerder werd erkend. Het verklaart hoe beboste gebieden grootschalige stromen genereren in atmosferische waterdamp. Onder deze hypothese, hoge regenval optreedt in continentale interieurs zoals de Amazone en Congo rivierbekkens alleen als gevolg van de bijna continue bosbedekking van het binnenland naar de kust. Het onderliggende mechanisme benadrukt de rol van verdamping en condensatie bij het genereren van atmosferische drukverschillen, en verklaart verschillende verschijnselen die door bestaande modellen worden verwaarloosd. Het suggereert dat zelfs plaatselijk bosverlies een nat continent soms kan doen omslaan naar droge omstandigheden. Als het onderzoek overleeft, zal deze hypothese veranderen hoe we kijken naar bosverlies, klimaatverandering, hydrologie en milieudiensten. Het biedt nieuwe onderzoekslijnen op het gebied van macro-en landschapsecologie, hydrologie, bosherstel en paleoklimaten. Het biedt ook een dwingende nieuwe motivatie voor het behoud van bossen.

het leven is afhankelijk van de hydrologische cyclus van de aarde, in het bijzonder de processen die vocht van oceanen naar het land voeren. De rol van vegetatie blijft controversieel. Lokale mensen in veel gedeeltelijk beboste regio ‘ s denken dat bossen regen “aantrekken”, terwijl de meeste moderne klimaatdeskundigen het daar niet mee eens zijn. Maar een nieuwe hypothese suggereert dat de lokale bevolking misschien gelijk heeft.

de hydrologische systemen in de wereld veranderen snel. Voedselzekerheid in veel regio ‘ s wordt zwaar bedreigd door veranderende regenvalpatronen (Lobell et al. 2008). Ondertussen heeft ontbossing al de damp stromen afgeleid van bossen verminderd met bijna vijf procent (een geschatte 3000 kubieke kilometer per jaar van een wereldwijde terrestrische afgeleide totaal van 67.000 km3), met weinig tekenen van vertraging (Gordon et al. 2005). De noodzaak om te begrijpen hoe vegetatiebedekking het klimaat beïnvloedt is nog nooit zo dringend geweest.Makarieva en Gorsjkov hebben een hypothese ontwikkeld om uit te leggen hoe bossen vochtige lucht aantrekken en hoe continentale gebieden zoals het Amazonegebied nat blijven (Makarieva et al. 2006, Makarieva and Gorshkov 2007, en bijbehorende online discussies; hierna gezamenlijk “Makarieva and Gorshkov”). De gevolgen zijn aanzienlijk. Conventionele modellen voorspellen doorgaans een” matige ” daling van 20 tot 30 procent van de regenval na ontbossing op continentale schaal (Bonan 2008). Makarieva en Gorsjkov daarentegen suggereren dat zelfs relatief gelokaliseerde clearing uiteindelijk hele continentale klimaten zou kunnen veranderen van Nat naar droog, met regenval afneemt met meer dan 95 procent in het binnenland.Terwijl Makarieva en Gorsjkov ‘ s publicaties technisch zijn, waarin de fysica achter hun hypothese wordt beschreven, leggen we de basisideeën en hun betekenis voor een breder publiek uit. We beginnen met op te merken waarom de ideeën geloofwaardig zijn en aandacht verdienen. Vervolgens vatten we het conventionele begrip van bos-klimaat interacties en Makarieva en Gorshkov ‘ s voorstellen samen. We richten ons op tropische bossen. Na te hebben onderzocht wat deze bossen zo bijzonder maakt, kijken we naar verschillende implicaties en onderzoeksmogelijkheden met betrekking tot Makarieva en Gorsjkov ‘ s hypothese. Tot slot onderstrepen wij het belang van deze ideeën voor het behoud van de bossen.

geloofwaardig

ondanks veel onderzoek blijven de mechanismen die het mondiale klimaat bepalen slecht begrepen. Elke consensus samenvatting over klimaatfysica moet meer woorden besteden aan het detailleren van onzekerheden dan aan feiten (bijvoorbeeld IPCC 2007). Ondanks erkende vooruitgang in de afgelopen decennia, worden niet alle belangrijke inzichten onmiddellijk genoteerd onder de duizenden gepubliceerde artikelen. Makarieva en Gorsjkov ‘ s werk, dat zich richt op de vergelijkingen van atmosferisch gedrag, lijkt ten onrechte genegeerd te zijn. Onze eigen beoordeling, evenals die van deskundige collega ’s met wie we hebben overlegd, is dat Makarieva en Gorsjkov’ s hypothese interessant en belangrijk is. Het moet nu worden onderzocht en geëvalueerd.

conventioneel begrip

ontbossing heeft bijgedragen tot een afname van de regenval in verschillende regio ‘ s (waaronder de Sahel, West-Afrika, Kameroen, Centraal Amazonië en India) en tot een verzwakking van de moessons (Fu et al. 2002, Gianni et al. 2003, Malhi and Wright 2005). Maar de verbanden blijven onzeker.

waarnemingen wijzen erop dat extensieve ontbossing vaak de wolkenvorming en regenval vermindert en de seizoensgebondenheid accentueert (Bonan 2008). Open plekken in het bos kunnen een duidelijke, door convectie gedreven “vegetatiebries” veroorzaken waarbij vochtige lucht uit het bos wordt getrokken (Laurance 2005). Atmosferische turbulentie als gevolg van bladerdak ruwheid en temperatuur-gedreven convectie wordt verondersteld om de lokale toename van de regenval soms geassocieerd met gefragmenteerde bosbedekking te verklaren (Bonan 2008).

omdat de mogelijkheden voor experimenteel onderzoek beperkt zijn, vertrouwen klimaatonderzoekers sterk op simulatiemodellen om hun inzicht te vergroten. De meeste moderne modellen impliceren een lokale afname van de regenval na ontbossing, samen met regionale en zelfs Intercontinentale klimaateffecten (Bonan 2008). Voor klimaatmodellen zijn de belangrijkste veranderingen in verband met ontbossing een verminderde bladoppervlakte index, worteldiepte, bladrouwheid en ruwheidslengte (metingen die de luchtstroom beïnvloeden) en een hogere Albedo (reflectiviteit). Maar deze veranderingen, hun interacties en invloeden, en hun afhankelijkheid van contexten en schalen worden slechts in brede termen begrepen. Er blijven veel onzekerheden bestaan, vooral over de invloed van verdamping, convectie, wolkenontwikkeling, aerosolen en landbedekking, en over hoe veranderingen in wolkendek zich vertalen in veranderingen in regenval (IPCC 2007).

Recycling

atmosferische vocht is afkomstig van oceanische en terrestrische verdamping. Regen afkomstig van terrestrische bronnen en draagt bij aan lokale regenval wordt ” gerecycled.”Conventionele verklaringen van natte continentale interieurs benadrukken dergelijke recycling—maar kloppen de cijfers?

het aandeel gerecycleerde regen, een maatregel die afhankelijk is van de omvang van het onderzochte gebied, vertoont weinig consistent verschil tussen natte en droge gebieden: naar schatting 25 tot 60 procent in het Amazonegebied (bv. Marengo 2005), 28 procent in het Nijlgebied (Mohamed et al. 2005), meer dan 50 procent voor zomerregens in het Midwesten van de Verenigde Staten (Bosilovitsj en Schubert 2002), en meer dan 90 procent voor de Sahel (Savenije 1995). Wat vreemd is aan natte gebieden is niet het aandeel van recycling, maar de vraag wat drijft de inkomende stromen van atmosferische vocht die nodig is om te vervangen wat stroomt door rivieren (Savenije 1996).

conventionele theorie geeft geen duidelijke verklaring voor hoe vlakke laaglanden in continentale interieurs natte klimaten handhaven. Makarieva en Gorshkov tonen aan dat als alleen” conventionele mechanismen ” (inclusief recycling) van toepassing zijn, de neerslag exponentieel zou moeten afnemen met de afstand tot de oceanen. Onderzoekers hebben zich eerder afgevraagd over een ontbrekend mechanisme om rekening te houden met waargenomen neerslagpatronen (Eltahir 1998). Makarieva en Gorshkov ’s hypothese biedt een elegante oplossing: ze noemen het een” pomp.”

een atmosferische vochtpomp

drukgradiënten aangedreven door temperatuur en convectie worden beschouwd als de belangrijkste aanjagers van luchtstromen in de conventionele meteorologische wetenschap. Makarieva en Gorshkov stellen dat het belang van verdamping en condensatie over het hoofd is gezien.Makarieva en Gorsjkov vestigen de aandacht op het feit dat onder typische atmosferische omstandigheden de gedeeltelijke druk van waterdamp in de buurt van het aardoppervlak veel groter is dan het gewicht van het water in de atmosfeer erboven. Ze beweren dat deze onbalans krachtige luchtstromen kan genereren. De kracht vloeit voort uit de manier waarop temperatuur en druk beide afnemen met de hoogte in de troposfeer (lagere atmosfeer). Wanneer de verticale temperatuurdaling (de” lapse rate”) lager is dan de kritische waarde van 1.2 graden Celsius (°C) per km kan atmosferisch water statisch en gasvormig blijven. Maar de wereldwijde gemiddelde lapse rate is meer dan 6°C per km. Bij deze hogere snelheid, waterdamp stijgt en condenseert. De vermindering van het atmosferische volume die plaatsvindt tijdens deze gas-naar-vloeibare fase verandering veroorzaakt een vermindering van de luchtdruk. Deze drukdaling wordt routinematig over het hoofd gezien.

luchtstromen in de buurt van het aardoppervlak tot waar de druk het laagst is. Volgens Makarieva en Gorshkov zijn dit de gebieden die de hoogste verdampingssnelheden bezitten. In equatoriale klimaten hebben bossen een hogere Verdampingssnelheid dan andere bedekkingstypen, inclusief open water. Zo trekken bossen vochtige lucht van elders aan; hoe groter het bosgebied, hoe groter de hoeveelheid vochtige lucht die wordt aangezogen (zie figuur 1). Dit extra vocht stijgt en condenseert op zijn beurt, het genereren van een positieve feedback waarbij een groot deel van het water condenseren als wolken over natte gebieden wordt getrokken in van elders. De drivers (zonnestraling) en fundamentele thermodynamische concepten en relaties zijn hetzelfde als in conventionele modellen, dus de meeste gedragingen zijn identiek—het verschil ligt in de manier waarop condensatie is opgenomen.

de schattingen van Makarieva en Gorsjkov, die volumeveranderingen van condensatie bevatten, impliceren dat wanneer de bosbedekking voldoende is, er voldoende vochtige lucht wordt aangezogen om een hoge regenval binnen continenten te handhaven. De getallen tellen nu op: zo biedt condensatie een mechanisme om te verklaren waarom continentale neerslag niet altijd afneemt met de afstand tot de oceaan.

verdamping en bossen

we onderscheiden twee soorten verdamping. Transpiratie is de verdampingsstroom vanuit planten; planten bepalen deze stroming door het beheersen van hun stomata (poriën op Bladeren en andere oppervlakken). Verdamping van natte oppervlakken, bodems en open water is ook belangrijk. Welke route het meest bijdraagt aan de totale verdamping hangt af van de omstandigheden (Calder 2005, Savenije 2004).

bossen verdampen meer vocht dan andere vegetatie, waarbij de flux van de kruidachtige bedekking doorgaans met een factor 10 wordt overschreden (Calder 2005). Gesloten tropische bossen verdampen doorgaans meer dan een meter water per jaar (Gordon et al. 2005). Sommige verdampen meer dan twee meter (Loescher et al. 2005).

de verdamping van bossen profiteert van de hoogte en ruwheid van het bladerdak, wat leidt tot turbulente luchtstromen. Dit is genoemd de “waslijn effect,” want het is dezelfde reden wasserij droogt sneller op een lijn dan wanneer plat op de grond gelegd (Calder 2005). Als vocht voldoende is, wordt de verdamping van bossen voornamelijk beperkt door zonnestraling en weer (Calder et al. 1986, Savenije 2004). Grote tropische bomen kunnen per dag enkele honderden liter water transpireren (Goldstein et al. 1998).

waterreserves zijn belangrijk. Planten met hoge stengelvolumes laten transpiratie toe om de wortelopname te overtreffen, aangezien de stengelwaterreserves overdag uitgeput zijn en ‘ s nachts worden aangevuld (Goldstein et al. 1998, Sheil 2003). Bomen (en boslianen) hebben meestal diepere wortels dan andere vegetatie en kunnen dus tijdens droogtes toegang krijgen tot ondergronds vocht (Calder et al. 1986, Nepstad et al. 1994). Veel bosgronden bezitten goede waterinfiltratie en opslag-eigenschappen die vaak verloren gaan door ontbossing (Bruijnzeel 2004). Verticale translocatie van bodemwater door het bos bodemprofiel door wortels ‘ s nachts kan ook belangrijk zijn (Lee et al. 2005). In sommige sites—met name, nevelwouden en bossen onderworpen aan de kust mist—overvloedige bryofyten en dichte loof bijdragen tot efficiënte mist en dauw onderschepping (Dietz et al. 2007).Makarieva en Gorsjkov suggereren dat bossen invloed kunnen hebben op regenval. Neerslag vindt plaats zodra gecondenseerd vocht is geaccumuleerd en het drijfvermogen gegenereerd door stijgende vochtige lucht laag genoeg is. Ze merken op dat de verdamping afneemt wanneer planten hun stomata sluiten, zoals vaak gebeurt in de tweede helft van de dag om vochtstress te verlichten (Pons en Welschen 2004). Deze daling kan helpen verklaren waarom de meeste tropische regen valt na de middag in veel terrestrische (maar niet in mariene) settings (Nesbitt and Zipser 2003). Deze voorspelling vereist onderzoek.De hypothese van Makarieva en Gorsjkov voorspelt twee soorten regenvaltrends van de kust naar het binnenland van het continentaal gebied (volgens een transect pad loodrecht op de regionale isohyetten; Savenije 1995). Zij stellen voor en tonen aan dat, ongeacht de locatie en het seizoen, bosvrije transects een bijna exponentiële vermindering van de jaarlijkse regenval vertonen met toenemende afstand tot de kust, terwijl goed beboste transects geen vertonen (figuur 2).

globale klimaatmodellen passen misschien in deze regenvalpatronen, maar ze voorspellen ze niet. Dit is een belangrijk onderscheid. Zoals Makarieva en Gorsjkov opmerken, ” wordt algemeen toegegeven dat de moderne representatie van atmosferische convectie in GCMs een parametrering is, geen theorie.”

seizoensgebonden regenval

hoe zijn Makarieva en Gorshkov ‘ s hypothese van toepassing in de seizoensgebonden tropen? Deze moessonklimaten wisselen tussen twee toestanden: nat en droog. Deze schakelaar wordt gedreven door het jaarlijkse ritme van zonne-energie buiten de equatoriale regio ‘ s en de verschillende impact ervan op land en zee. In plaats van een klassieke op temperatuur gebaseerde verklaring, is het schakelen volgens Makarieva en Gorsjkov afhankelijk van relatieve verdampingsfluxen. Tijdens seizoenen met verminderde zonne-energie verdampt land minder vocht dan open water (oceanische verdamping blijft aanzienlijk, zelfs in de winter) en de zeeën onttrekken lucht aan het land, wat leidt tot een droog seizoen (zie figuur 1c). Wanneer de zon weer sterker wordt, is zonne-energie weer voldoende om het land meer vocht te laten verdampen dan naburige zeeën, waardoor de luchtstromingen die de klassieke moessonen markeren schommelen. De omschakeling is afhankelijk van de positieve feedback die betrokken is bij het verdamping-regenval systeem.

niet alle seizoensgebonden verschuivingen in tropische regenval zijn echter vergelijkbaar. Een groot deel van tropisch Zuid-Amerika ervaart een langdurig droog seizoen-maar zonder een duidelijke wisseling van luchtstromen die van en naar de kust stromen (zhou en Lau 1998). Met name grote gebieden van deze bossen blijven groen door het droge seizoen door toegang tot diepe bodemvocht reserves die worden aangevuld elk nat seizoen (Juarez et al. 2007, Myneni et al. 2007). De resulterende droge-seizoen verdamping niet volledig overwinnen van de invloed van de lagere luchtdruk op zee, maar volgens Makarieva en Gorshkov, kan het verschil klein te houden en de kans op terrestrische regen te verhogen.

in Makarieva en Gorsjkov ‘ s hypothese kunnen natte seizoenen eerder beginnen als ze worden voorafgegaan door een hoge verdamping op het land, en kunnen ze later beginnen (of helemaal niet) als de verdamping laag is. Deze voorspelling is in overeenstemming met waarnemingen in het zuiden van Amazonië, waar ernstige droogte het vermogen van vegetatie vermindert om te transpireren en het begin van het natte seizoen vertraagt (Fu en Li 2004). Bosverlies en verminderde verdamping kunnen zo de penetratie van moessonregens verminderen en de duur van het natte seizoen verkorten.

ruimtelijke contexten en schakelstaten

Makarieva en Gorshkov ‘ s ideeën zijn het eens met, maar gaan veel verder dan, conventionele klimaatmodellen die impliceren dat niet aan zee grenzende klimaatsystemen, die minder gebufferd worden door oceanen, kwetsbaarder zijn voor veranderingen in landbedekking dan kustgebieden (Zhang et al. 1996), terwijl bosverlies in kustgebieden doorgaans een breder klimaateffect heeft (Van der Molen et al. 2006). Volgens Makarieva en Gorshkov, als de bijna-continue bos nodig om vochtige lucht te vervoeren van kusten naar continentale interieurs wordt afgesneden, de stroom van atmosferische vocht stopt. Zo kan het opruimen van een bosstrook in de buurt van de kust volstaan om een nat continentaal interieur uit te drogen. Verder kan het ruimen van voldoende bos in de grotere boszone het netto vochttransport van Oceaan-naar-land naar land-naar-Oceaan omschakelen, waardoor alle bosresten worden uitgedroogd. Het is duidelijk dat dergelijke risico ‘ s moeten worden beoordeeld en begrepen.Ter illustratie stellen Makarieva en Gorsjkov voor dat een bebost Australië door prehistorische kolonisten naar woestijn werd” overgeschakeld”. Het verbranden van aboriginals verminderde de kustbossen, wat leidde tot continentale uitdroging. Is dit geloofwaardig? De jury blijft erbuiten. Mensen kwamen in Australië aan tijdens de laatste ijstijd, toen een groot deel van de wereld droger was dan nu. Australië is zeker goed bebost geweest in het verleden, maar, aan de andere kant, droge episodes hebben plaatsgevonden voor de menselijke aankomst (Morley 2000).

the search for further evidence

waar anders, afgezien van de transect data en de timing van moessons, kunnen we bewijs zoeken voor of tegen Makarieva en Gorsjkov ‘ s hypothese? Vermoedelijk, in diepe continentale interieurs omringd door verdwijnend bos zou het patroon ideaal zijn. Helaas zijn er op lange termijn goede gegevens over regen en bossen beschikbaar, die afkomstig zijn uit kustgebieden, waar het mariene klimaat overheerst, en in bergachtige gebieden, waar de regenval wordt beheerst door terrein. De alom geciteerde observatie dat een eeuw van neerslag records in de nu zwaar ontboste uitlopers van Karnataka, Zuid-India, wordt geassocieerd met slechts een kleine daling van de jaarlijkse regendagen is dus niet erg verhelderend (Meher-Homji 1980).

gegevens over klimaatvariabiliteit kunnen meer onthullend zijn: Makarieva en Gorshkov ‘ s hypothese suggereert dat bosverlies gepaard zal gaan met een verlies van stabiliserende terugkoppelingen en verhoogde klimaatinstabiliteit. In het Atlantische Woud van Brazilië is juist een dergelijke correlatie ontdekt tussen een verminderde boombedekking en een verhoogde lokale jaarlijkse variatie in regenval (Webb et al. 2005).

nieuwe onderzoeken

Makarieva en Gorsjkov ‘ s hypothese heeft implicaties voor veel verschillende gebieden. We bekijken er een paar in het kort.

wateropbrengsten.Makarieva en Gorsjkov voorspellen en demonstreren van verschillende regenpatronen over bossen en niet-beboste doorsneden zijn overtuigend. Maar dit zijn generalisaties: ze negeren variaties in landvorm en bedekingstypes binnen elke transect, en de invloed van luchtcirculatiepatronen (de ideale transectrichting varieert per jaar). Ze voorspellen niet het gedrag van vochtige lucht over gemengde bos / niet-bos transects – de regio ‘ s waar bosbedekking vaak het snelst verdwijnt. Satellietwaarnemingen (bijv. Wang et al. 2009) en verschillende bestaande gegevens, zoals die van het International Geosphere Biosphere Programme transects, kunnen meer licht werpen op deze patronen (zie www.igbp.kva.se). Naast meer veldgegevens zijn lokale en regionale simulatoren nodig waarin mechanismen, scenario ‘ s en gevolgen kunnen worden onderzocht.

hydrologische afwegingen in gewijzigde landschappen zijn schaalafhankelijk. In de standaardweergave, goed gecontroleerd door veldgegevens, resulteert een duidelijke vermindering van het bladerdak van het bos in minder water dat door verdamping verloren gaat en een toename van de lokale afvoer (Calder 2005). De hypothese van Makarieva en Gorsjkov daarentegen suggereert dat water dat verdampt is door bossen meestal met rente wordt teruggegeven, dus we verwachten een afname van de regenval, wat leidt tot een lagere runoff over een groter gebied, als bossen uitgeput zijn.

brand.

de rol van brandschade bij bosdegradatie is een bewezen positieve feedback: zodra een bos al is verbrand of anderszins is verstoord en beschadigd, wordt het brandbaarder en zal het dus vaker opnieuw branden (Laurance 2005). Makarieva en Gorsjkov ‘ s hypothese voegt droogte toe aan deze cyclus. Brand beschadigt de eigenschappen die bossen vochtig en niet-ontvlambaar te houden-dezelfde eigenschappen die Makarieva en Gorshkov pomp rijden. Brand vermindert bladgebied en de worteldichtheid verantwoordelijk voor hydraulische lift, en dus verzwakt het vermogen van de vegetatie om understory vochtigheid te handhaven. Verminderde verdamping vermindert op zijn beurt regenval, wat leidt tot verhoogde droogtes, Grotere ontvlambaarheid en een verhoogd brandrisico—waardoor een extra en ongewenste positieve feedback in de degradatiecyclus wordt toegevoegd.

vegetation feedbacks.De hypothese van Makarieva en Gorsjkov roept vragen op over de rol van feedback in de landschapsecologie. Het meest competitieve bladfenologisch gedrag is bijvoorbeeld afhankelijk van het klimaat. Onder bomen wordt groenblijvende bladeren begunstigd door een hoge seizoensgebonden onvoorspelbaarheid en ook door een lage seizoensgebonden variatie in de beschikbaarheid van vocht, terwijl bladverliezende bladeren wordt begunstigd door intense en langdurige droogtes evenals door seizoensgebonden voorspelbaarheid (Givnish 2002). Daarnaast flushen sommige loofbomen (d.w.z., nieuwe bladeren produceren) ruim voor—en sommige pas na-de regen komt, met de eerste voorkeur in meer voorspelbare seizoensgebonden contexten en de laatste in meer onregelmatige omstandigheden. Makarieva en Gorsjkov ‘ s hypothese impliceert dat dit gedrag, door de snelheid van verdamping te beïnvloeden, het klimaat zal beïnvloeden. In moessonregio ‘ s stimuleren groenblijvende en vroeg-spoelende loofvegetatie het droge seizoen om sneller en regelmatiger te eindigen, terwijl laat-spoelende loofbossen langere droge seizoenen ervaren. Door de hypothese van Makarieva en Gorsjkov toe te passen, verwachten we dat deze fenologische gedragingen de klimatologische omstandigheden begunstigen waaraan ze het best zijn aangepast.

maar niet alle feedback is noodzakelijk positief. Groenblijvende lianen vormen bijvoorbeeld een aanzienlijk deel van het bladerdak in veel seizoensgebonden tropische bossen, waar hun dominantie lijkt te worden begunstigd door het lange droge seizoen (Schnitzer 2005). Elke resulterende toename van de regenval zou de bomen moeten bevoordelen boven de lianen.

evolutie en opkomende stabiliteit.

zijn bossen geëvolueerd om regen te genereren? Dit idee raakt aan de veelbesproken mogelijkheden van emergent zelfstabiliserend gedrag (of “Gaia”; b.v. Lenton and van Oijen 2002). Bomen en bossen zijn vele malen geëvolueerd in de geschiedenis van de aarde, wat wijst op een herhaalde trend om rijke, zelfbesproeiende terrestrische habitats te genereren. Zoals uit de voorgaande discussies blijkt, is er ruimte voor zelfstabiliserende interacties (zie ook Makarieva and Gorshkov 2007). Maar omdat de eigenschappen die nodig zijn voor een effectieve bospomp ook de individuele bomen ten goede komen, lijkt het erop dat elke pomp evolutionair voortvloeit uit individuele concurrentie-het verhoogt de bosomvang, maar dit is niet de reden waarom het is geëvolueerd.

Paleoklimaten.Makarieva en Gorsjkov ‘ s hypothese, met zijn klimaatschakelaar, geeft nieuwe wendingen aan oude controverses. Menselijke aankomst in voorheen onbewoonde gebieden gedurende de laatste 50.000 jaar wordt steevast geassocieerd met uitsterven, vooral onder Grotere fauna (zoals in het voorbeeld van Australië hierboven). De gelijktijdige rol van klimaatverandering, gezien als een natuurlijk fenomeen, wordt nog steeds besproken (Koch and Barnosky 2006). Als ernstige klimaatinvloeden aannemelijk kunnen voortvloeien uit oude, door de mens veroorzaakte veranderingen in de leefomgeving, dan moet de volgorde van de gebeurtenissen in dit kader opnieuw worden beoordeeld.Makarieva en Gorsjkov ‘ s hypothese vertelt ons niet hoe bossen kunnen worden hersteld na de catastrofale gebeurtenissen die de geschiedenis van de aarde doorknippen (Morley 2000). Deze vraag vereist dat we de feedbackprocessen en drempels die ruimtelijk op verschillende schalen opereren, en de invloeden die daarop inwerken, ontrafelen. Zeker de hypothese niet beweren dat dergelijke Greening niet kan plaatsvinden. Vermoedelijk kan een bos zich zelfs in een natte kustplaats vestigen waar de regenval exponentieel afneemt met de afstand tot de kust, en het kan progressief landinwaarts bewegen, waarbij het vochtige lucht trekt. Makarieva en Gorsjkov ‘ s hypothese kan verduidelijken hoe Zuid-Amerika, maar niet Afrika, erin geslaagd om grootschalige, natte binnenlandse klimaten te handhaven door middel van het verleden glacials. Misschien in Afrika de aanwezigheid van grote herbivoren, en voorouderlijke mensen met vuur, beïnvloed de balans tussen bos en niet-bos vegetatie verminderen stabiliteit en waardoor het klimaat om te schakelen.

beheerde vegetatie.

in tegenstelling tot Makarieva en Gorsjkov, die stellen dat alleen natuurlijke en intacte bossen een werkende atmosferische pomp in stand kunnen houden, vermoeden wij dat secundaire bossen en plantages wenselijke verdampingseigenschappen kunnen hebben (zie bijvoorbeeld Olchev et al. 2008). Terwijl de hogere ontvlambaarheid van dergelijke vegetatie suggereert een minder natte omgeving, wat op zijn beurt impliceert een minder effectieve pomp, dergelijke eigenschappen zijn niet onvermijdelijk en kunnen worden beïnvloed door het beheer. Deze eigenschappen moeten worden onderzocht.

vergroenende woestijnen.

zouden we ooit de woestijnen van de wereld kunnen troosten? Makarieva en Gorsjkov ‘ s hypothese suggereert van wel. In tegenstelling tot de meeste conventionele modellen, impliceren Makarieva en Gorsjkov ’s berekeningen dat zodra bossen in deze regio’ s zijn gevestigd, de biotische pomp krachtig genoeg zou zijn om ze water te geven. Ondanks de schalen en de onvermijdelijke technische en ethische uitdagingen kunnen dergelijke projecten gemakkelijker te financieren en uit te voeren worden naarmate de kooldioxide-concentraties stijgen (Brovkin 2002).

Outlook

indien de hypothese van Makarieva en Gorshkov gegrond blijkt, zullen belangrijke vragen blijven bestaan over de wijze waarop het mechanisme van de biotische pomp samenwerkt met andere processen om een beter beeld te krijgen van het lokale, regionale en mondiale klimaat. Als de hypothese gebrekkig blijkt, zal een mechanisme om natte continentale interieurs te verklaren nog steeds nodig zijn.

acceptatie van de biotische pomp zou bijdragen aan de waarden die de samenleving aan bosbedekking hecht. Door de regionale bezorgdheid over water te wekken, vraagt de acceptatie van Makarieva en Gorshkov ‘ s biotische pomp aandacht van diverse lokale actoren, waaronder velen die anders misschien weinig geven om het behoud van bosbedekking.

Dankbetuigingen

Wij danken Anastassia Makarieva, Victor Gorshkov, Antonio Nobre, Ian Calder, Meine van Noordwijk, Wolfgang Cramer en drie anonieme recensenten voor waardevolle opmerkingen. We danken ook Claire Miller en Miriam Van Heist voor redactionele suggesties, en de Cifor bibliotheek en Wageningen bibliotheek voor het lokaliseren van referenties. D. S. werd ondersteund door een subsidie van de Europese Commissie aan het Center for International Forestry Research en door de Wildlife Conservation Society aan het Institute Of Tropical Forest Conservation.

aangehaalde verwijzingen

opmerkingen van auteur