Natural forests in China demonstrate higher resilience compared to planted forests

Bossen zijn de longen van de planeet; ze absorberen enorme hoeveelheden koolstofdioxide en slaan dit op in hout en bodem. Decennialang hebben wetenschappers deze groene reuzen met een mengeling van hoop en bezorgdheid geobserveerd, wetende dat klimaatverandering de lucht heter en de watervoorraad onregelmatiger maakt. Wanneer een bos te maken krijgt met een ernstige droogte, stopt het niet simpelweg met groeien; het gaat in een staat van stress die kan aanhouden lang nadat de regen is teruggekeerd. Onderzoekers vermoedden al lang dat niet alle bossen op dezelfde manier met deze stress omgaan. Een bos dat eeuwenlang natuurlijk is gegroeid, met een complexe mix van boomsoorten en leeftijden, kan anders herstellen dan een bos dat door mensen is aangeplant, vaak met één type boom in nette rijen. De centrale vraag is niet langer alleen of bossen een droge periode kunnen overleven, maar hoe snel ze weer opkrabbelen. Als een bos te lang nodig heeft om te herstellen, verliest het zijn vermogen om de bodem te beschermen, koolstof op te slaan en het leven in stand te houden, wat het ecosysteem potentieel richting een kantelpunt stuwt waar het niet langer als een gezond bos kan functioneren.

Om dit te beantwoorden, zetten een team onderzoekers uit China zich schikaar om de "geheugen" van bossen over het hele land te meten. Ze richtten zich op de periode van 2000 tot 2022, een tijd waarin droogtes frequenter en intenser zijn geworden. In plaats van alleen te tellen hoeveel bomen er overleefden, keken ze naar hoe de bossen zich in de loop van de tijd gedroegen. Ze gebruikten een concept genaamd temporele autocorrelatie, wat in essentie een maat is voor hoeveel een systeem zich zijn verleden herinnert. Stel je een bos voor dat wordt getroffen door een droogte; als het veerkrachtig is, zou het snel moeten herstellen en terug moeten keren naar de normale staat. Als het worstelt, zullen de effecten van die droogte blijven hangen en zal het bos veel langer nodig hebben om te genezen. De onderzoekers ontdekten dat een bos met een lang "geheugen" van stress een bos is dat zijn veerkracht verliest. Door dit geheugen te volgen met behulp van satellietgegevens, konden ze zien welke bossen vertraagden in hun herstel en welke nog steeds efficiënt terugbonden.

Het team combineerde twee verschillende manieren om naar de gezondheid van het bos te kijken. Ten eerste maten ze het licht dat door de bladeren wordt uitgezonden, een signaal dat onthult hoe actief de bomen aan fotosynthese doen. Dit is vergelijkbaar met het controleren van de pols van het bos om te zien hoe hard de bomen werken om voedsel te maken. Ten tweede keken ze naar de netto uitwisseling van koolstof, die het verhaal vertelt van de balans tussen de koolstof die de bomen opnemen en de koolstof die zij weer afgeven aan de lucht. Door deze signalen in de loop van de tijd te analyseren, konden de onderzoekers de "herstelsnelheid" van het bos berekenen. Vervolgens brachten ze deze herstelpatronen in kaart met een gedetailleerde kaart van droogtegebeurtenissen, waarbij ze niet alleen keken naar hoe vaak droogtes voorkwamen, maar ook naar hoe ernstig ze waren en hoe lang ze duurden. Dit stelde hen in staat om te zien of de bossen vertraagden door het loutere aantal droge periodes of door de intensiteit en duur van de waterschaarste.

De resultaten schetsen een duidelijk en verontrustend beeld voor de bossen van China. Verspreid over het land vertoonden meer dan 60 procent van de bosgebieden tekenen van vertraging. Dit betekent dat de bossen voor het grootste deel van het land langer nodig hebben om te herstellen van droogtestress dan voorheen. De geschiedenis was echter niet hetzelfde voor elk type bos. De onderzoekers vonden een duidelijk verschil tussen natuurlijke bossen en die door mensen zijn aangeplant. Natuurlijke bossen, die op eigen kracht zijn ontwikkeld, vertoonden een langzamere afname in hun herstelsnelheid. In contrast hiermee worstelden aangeplante bossen veel meer. Sterker nog, bijna 70 procent van de aangeplante bosgebieden vertoonde een significante vertraging in hun vermogen om te herstellen, vergeleken met ongeveer 56 procent van de natuurlijke bossen. Dit suggereert dat de door mensen gemaakte bossen veel gevoeliger zijn voor het veranderende klimaat en hun veerkracht in een sneller tempo verliezen.

De studie onthulde ook dat het niet alleen de frequentie van droogtes is die de bossen schaadt, maar ook de ernst en de duur van de droge periodes. Wanneer een droogte bijzonder intens is of lang duurt, wordt het vermogen van de bossen om terug te veren ernstig aangetast. De gegevens toonden aan dat aangeplante bossen veel sterker reageerden op deze extreme omstandigheden dan natuurlijke bossen. Wanneer de droogtes hard of langdurig waren, vertraagde de fotosynthetische activiteit in aangeplante bossen drastisch, wat erop wijst dat de bomen onder extreme stress stonden en niet snel hun kracht konden terugwinnen. Natuurlijke bossen, met hun diverse mix van soorten en complexe structuren, leken beter in staat om deze druk te weerstaan en behielden een stabieler herstel even wanneer het water schaars was.

Dit verschil in veerkracht wijst op de structurele voordelen van natuurlijke bossen. Omdat ze een verscheidenheid aan boomsoorten bevatten met verschillende worteldieptes en waterbehoeften, kunnen ze de last van een droogte effectiever verdelen. Als het ene type boom moeite heeft, kan een ander type floreren, waardoor het hele systeem stabiel blijft. Aangeplante bossen, vaak gedomineerd door één soort en geplant met een hoge dichtheid, concurreren intensief om dezelfde beperkte watervoorraden. Wanneer het water opraakt, lijdt het hele bestand samen, wat leidt tot een diepere en langer durende stress die moeilijker van de hand te wijzen is. De onderzoekers merkten op dat dit niet betekent dat aangeplante bossen gedoemd zijn, maar het benadrukt dat hun huidige beheerpraktijken mogelijk moeten veranderen om te helpen overleven in een hetere, drogere toekomst.

Deze bevindingen hebben belangrijke implicaties voor hoe we denken over herbebossing en bosbeheer in China en daarbuiten. Hoewel het planten van bomen een enorme succes is geweest bij het herstellen van groene bedekking en het vastleggen van koolstof, suggereert deze studie dat het simpelweg vergroten van het aantal bomen niet genoeg is als die bomen niet kunnen overleven tijdens het extreme weer van de toekomst. Het onderzoek geeft aan dat om bossen te bouwen die werkelijk veerkrachtig zijn, beheerders zich mogelijk moeten richten op het creëren van meer complexe, diverse ecosystemen die de natuur nabootsen. Dit kan betekenen dat men verschillende boomsoorten mengt, de dichtheid van plantages vermindert om de concurrentie om water te verlagen, en bomen selecteert die beter zijn aangepast aan lokale droogteomstandigheden. Het doel is om ervoor te zorgen dat deze bossen niet alleen bestaan, maar dat ze ook gezond en functioneel blijven, in staat om te herstellen van de uitdagingen die het veranderende klimaat hen zal blijven opleggen.

Uiteindelijk dient dit werk als een herinnering dat de gezondheid van een bos niet alleen wordt gemeten aan de hand van hoeveel bomen er staan, maar door hoe goed ze kunnen genezen wanneer het moeilijk wordt. Naarmam het klimaat blijft verschuiven, zal het verschil tussen een bos dat kan herstellen en een bos dat dat niet kan, steeds kritischer worden. De studie geeft een duidelijk signaal dat natuurlijke bossen een sleutelvoordeel in handen hebben in deze race tegen de klok, en dat het beschermen en herstellen van deze complexe ecosystemen even belangrijk is als het planten van nieuwe bomen. Door te begrijpen hoe verschillende bossen op stress reageren, kunnen we betere beslissingen nemen om ervoor te zorgen dat de bossen van de wereld een vitaal onderdeel van de toekomst van de planeet blijven.