Toen de El Niño-droogte eindigde in een afgelegen regenwoud in Papoea-Nieuw-Guinea, herstelden de bomen zich niet onmiddellijk. Velen bleven sterven.
Dat is een van de bevindingen van een recente studie van ruim 21.000 bomen in het Wanang Forest Dynamics Plot, een onderzoeksgebied van 50 hectare in het noorden van Papoea-Nieuw-Guinea.
Onderzoekers maten de boomsterfte vóór, tijdens en twee jaar na de catastrofale El Niño-droogte van 2015-2017 en ontdekten dat de sterfte na de droogte aanzienlijk hoger was dan ervoor of tijdens de droogte.
“Het was na de droogte, de periode na de droogte, dat je die bomen daadwerkelijk kon zien sterven”, zegt Hayden Wagia, hoofdauteur van het onderzoek en botanicus aan de School of Forestry van de Papoea-Nieuw-Guinea Universiteit voor Technologie.
De bevindingen suggereren dat de effecten van droogte kunnen blijven hangen lang nadat de regenval terugkeert. Bomen die een ernstige droge periode overleven, zijn mogelijk nog steeds voldoende verzwakt om later te sterven, hoewel de onderzoekers zeggen dat hun onderzoek niet precies kan bepalen wat de uitgestelde sterfgevallen heeft veroorzaakt.
De droogte van 2015-2017 zorgde voor een aanzienlijke vermindering van de regenval in het Wanang-woud. Volgens de studie viel slechts 5,2% van de totale neerslag in het gebied tijdens het droge seizoen tijdens de droogte, vergeleken met 13,1% ervoor en 9,6% daarna.
Een van de meest opvallende bevindingen uit het onderzoek was hoe verschillend bomen reageerden, afhankelijk van waar ze groeiden. Valleibomen kenden voor en tijdens de droogte een relatief hoge sterfte, maar herstelden zich daarna snel. Ridge-bomen vertoonden het tegenovergestelde patroon, waarbij de sterfte na de droogte toenam en hoog bleef.
Voor kleinere bomen bereikte de jaarlijkse sterfte in valleien 7,8% vóór de droogte en 8,81% tijdens de droogte, voordat deze daarna daalde tot 4,91%. Op bergkammen steeg de sterfte van 4,66% vóór de droogte naar 7,07% erna.
Het verschil kan een weerspiegeling zijn van de manier waarop water door het landschap beweegt. Valleien kunnen meer water vasthouden dan blootgestelde bergruggen, waardoor bomen daar mogelijk sneller kunnen herstellen zodra de regen terugkeert. De onderzoekers suggereren ook dat erosie op ruggen het vasthouden van water zou kunnen verminderen.
De Duitse Vargas Gutierrez, een plantenecofysioloog aan de Oregon State University, VS, die onderzoekt hoe bomen reageren op waterstress, zei dat het belang van regenval in het droge seizoen hem opviel. Hoewel er in die maanden relatief weinig regen valt, kan het essentieel zijn voor het behoud van de waterbalans van het bos.
“Als ze zo gevoelig zijn voor de regenval in het droge seizoen, zegt dat mij dat dat kleine beetje regen dat ze in die maanden krijgen, ook al is het (weinig) vergeleken met de rest van het jaar, heel belangrijk is om de waterbalans van het systeem op peil te houden”, zegt Vargas Gutierrez, die niet betrokken was bij het onderzoek naar het Wanang-bos.
De bevindingen illustreren hoe moeilijk het kan zijn om te voorspellen welke bomen een droogte zullen overleven, zelfs binnen hetzelfde bos.
David Galbraith, een onderzoeker aan de Universiteit van Leeds, VK, die de reacties van tropische bossen op klimaatverandering bestudeert en die ook niet bij dit onderzoek betrokken was, zei dat de resultaten de complexiteit van droogtegerelateerde sterfte aantonen.
“Er bestaat geen one-size-fits-all reactie van bossen op droogte”, zegt Galbraith.
In Galbraiths eerdere onderzoek in het Amazonegebied ondervonden grotere bomen enkele van de grootste gevolgen van droogte. In het Papoea-Nieuw-Guinea-onderzoek stierven kleinere bomen in het algemeen sneller, maar onderzoekers vonden geen bewijs dat de droogte hen onevenredig zwaar trof.
Wetenschappers hebben verschillende mogelijke verklaringen voor de vertraagde boomsterfte. Ten eerste kan ernstige droogte het xyleem beschadigen, het weefsel dat water door bomen transporteert, waardoor de waterstroom wordt verstoord en de fotosynthese wordt beperkt. Bomen kunnen ook de koolhydraatreserves uitputten die nodig zijn voor herstel en verdediging tegen ziekten en plagen.
Galbraith zei dat uitgestelde sterfte ook elders is gedocumenteerd. Bij een grote experimentele droogte in het Amazonegebied hebben onderzoekers ongeveer 50% van de regenval uitgesloten van een bosperceel. Het duurde ongeveer twee tot drie jaar voordat de sterfte substantieel toenam.
“Bomen waren tot op zekere hoogte in staat om dit soort reacties op droogte te bufferen”, zegt Galbraith. ‘En toen had je dit soort golven van sterfelijkheid.’
De zorg op de lange termijn is hoe herhaalde droogtes de tropische bossen kunnen veranderen. Als sommige soorten kwetsbaarder zijn voor droogte dan andere, kunnen herhaalde perioden van waterstress geleidelijk veranderen welke bomen overleven en zich voortplanten, waardoor de structuur van het bos mogelijk wordt verschoven naar soorten die beter in staat zijn om verstoringen te tolereren.
“De structuur en de samenstelling van het bos zouden veranderen,” zei Wagia.
Vargas Gutierrez zei dat een belangrijke weg voor toekomstig onderzoek het meten van de eigenschappen is die bomen helpen droogte te overleven. Daartoe behoren onder meer de hydraulische veiligheidsmarges, die beschrijven hoe dichtbij het watertransportsysteem van een boom het punt bereikt waarop hij niet langer veilig kan functioneren.
Sommige bomen blijven water trekken, zelfs onder zware stress, waardoor het risico op schade toeneemt. Anderen reageren conservatiever en verminderen het waterverlies door de kleine poriën in hun bladeren te sluiten waardoor ze gassen uitwisselen.
Galbraith merkte op dat uit zijn onderzoek is gebleken dat in delen van het zuidelijke Amazonegebied sommige grotere bomen water uit diepere grondlagen halen, terwijl kleinere bomen zwaarder afhankelijk zijn van ondiepere lagen die meer blootgesteld zijn aan uitdroging.
Het begrijpen van deze verschillen kan onderzoekers helpen voorspellen welke soorten het meest kwetsbaar zijn als de droogteomstandigheden veranderen.
“Ik denk dat we alleen kunnen behouden wat we begrijpen”, zei Vargas Gutierrez.
Veerkracht in een veranderend klimaat
De vragen worden steeds urgenter nu El Niño-gebeurtenissen plaatsvinden tegen de achtergrond van stijgende temperaturen op aarde. Galbraith zei dat warmere omstandigheden de waterstress die met deze gebeurtenissen gepaard gaat, kunnen intensiveren.
Vargas Gutierrez zei dat de bevindingen ons eraan herinneren hoe verbonden het klimaatsysteem van de aarde is, waarbij veranderingen in een deel van de wereld gevolgen hebben voor ecosystemen ver daarbuiten. Het begrijpen van deze verbanden, zei hij, is belangrijk om te voorspellen hoe bossen zullen reageren op toekomstige veranderingen in het milieu en om te bepalen hoe ze het beste kunnen worden beschermd.
“Het is een fascinerend systeem, omdat het echt laat zien hoe onderling verbonden het klimaatsysteem op aarde is”, zegt Vargas Gutierrez.
De bossen van Papoea-Nieuw-Guinea zijn bijzonder belangrijk om te bestuderen, omdat ze een hoge mate van biodiversiteit bevatten en grote hoeveelheden koolstof opslaan. Ze worden ook geconfronteerd met andere vormen van druk, waaronder houtkap en uitbreiding van de landbouw, die de gevolgen van droogte kunnen verergeren.
De huidige El Niño-omstandigheden zullen niet elk deel van het land op dezelfde manier treffen. Wagia zei dat de veranderingen in de neerslag variëren in het bergachtige terrein van Papoea-Nieuw-Guinea, wat betekent dat bevindingen uit het laagland Wanang-woud mogelijk niet van toepassing zijn op bossen op grotere hoogte.
“Dus wat we nu waarnemen is vanuit een laaglandperspectief,” zei Wagia. “Wat er in het berggebied gaat gebeuren, weten we niet.”
De onderzoekers bevelen voortdurende monitoring, onderzoek op verschillende hoogtes en het gebruik van teledetectie aan om te bepalen of de bij Wanang waargenomen patronen zich in grotere gebieden voordoen.
Voor Wagia zal het blijven monitoren van het bos belangrijk zijn, omdat de gevolgen van een droogte misschien niet meteen zichtbaar worden.
“Het grotere probleem is nu dat we consistente monitoring moeten hebben en over een bepaalde periode moeten kijken om te zien wat er werkelijk gebeurt,” zei Wagia.
Bannerafbeelding: Een roodnekklokvogel (Aleadryas rufinucha) in een boom in Papoea-Nieuw-Guinea. Afbeelding door Brendan Ryan via Flickr (CC BY-NC-SA 2.0).
2015-2016 El Niño zorgde ervoor dat 2,5 miljard bomen stierven in slechts 1% van het Amazonegebied
Citaties:
Wagia, H., Fibich, P., Venter, F., Peki, M., Yosi, C., Novotný, V., & Sheil, D. (2026). De droogte van El Niño beïnvloedt de boomsterfte in de bossen van Nieuw-Guinea. Biotropica, 58(4), artikel e70231. doi:10.1111/btp.70231
Phillips, OL, van der Heijden, G., Lewis, SL, López-González, G., Aragão, LEOC, Lloyd, J., … Vilanova, E. (2010). “Droogte-sterfterelaties voor tropische bossen.” Nieuwe fytoloog, 187(3), 631–646. doi:10.1111/j.1469-8137.2010.03359.x
da Costa, ACL, Galbraith, D., Almeida, S., Portela, BTT, da Costa, M., de Athaydes Silva Junior, J., … Meir, P. (2010). “Effect van zeven jaar experimentele droogte op de vegetatiedynamiek en de opslag van biomassa in een oostelijk Amazoneregenwoud.” Nieuwe fytoloog, 187(3), 579–591. doi:10.1111/j.1469-8137.2010.03309.x
FEEDBACK: Gebruik dit formulier om een bericht te sturen naar de redacteur die verantwoordelijk is voor dit verhaal. Als u een openbare reactie wilt plaatsen, kunt u dat onderaan de pagina doen.
