‘Bosbranden tastbaar signaal van opwarming’ (Kennislink)

Door klimaatverandering komen er meer bosbranden, maar bosbranden dragen zelf ook bij aan de opwarming van het klimaat. Al ruim twintig jaar onderzoekt Guido van der Werf de wisselwerking tussen bosbranden en klimaatverandering. “Bij lange droogte, veel wind en hoge temperatuur, loopt elk bos wel kans om in de fik te gaan.”

Klimaatwetenschapper Guido van der Werf.
Anouk Franck.

Black summer. Zo noemden de Australiërs hun zomer van 2019-2020. Tijdens een hittegolf legden hevige bosbranden 24 miljoen hectare in as in het zuidoosten van het land. “Die branden stootten evenveel kooldioxide uit als de wereldwijde luchtvaart in een heel jaar.” Guido van der Werf, hoogleraar Fysische Geografie aan de Vrije Universiteit in Amsterdam, onderzoekt al ruim twintig jaar de wisselwerking tussen bosbranden en klimaatverandering. “Dat doen we op mondiaal niveau, met satellieten van NASA en ESA. We monitoren iedere plek op aarde op bosbranden en zien grofweg vier keer per dag of er nieuwe branden bijgekomen zijn.” Met die satellietgegevens, drones en rekenmodellen maakt Van der Werf een schatting van de CO2-uitstoot van die branden.

Hoe groot is de CO2-uitstoot van alle bosbranden vergeleken met andere uitstoot?

“Alle bosbranden wereldwijd zijn bij elkaar gelijk aan dertig procent van de uitstoot uit fossiele brandstoffen. Maar dat is geen eerlijke vergelijking. Een bosbrand is in principe klimaatneutraal: er brandt bos af, maar dat zorgt ook voor aangroei van jonge boompjes, die CO2 opnemen. Netto is de uitstoot dus minder. In de tropische bossen gaat dat echter niet op: bos wordt daar afgebrand om plaats te maken voor landbouw en veeteelt. Er gaat koolstof de lucht in als CO2, en dat wordt niet meer opgenomen. Die toevoeging betekent extra klimaatverandering. Wat voor de CO2-uitstoot dus vooral telt, is brand bij ontbossing en die staat gelijk aan vijf procent van de uitstoot van fossiele brandstoffen.”

Video: Een overzicht van de branden per maand van 2000-2015, uit de Global Fire Emissions Database (GFED) gebaseerd op NASA-satellietgegevens.

Wat zijn de ergste bosbranden geweest qua CO2-uitstoot?

De bosbranden in Zuidwest-Australië van 2019-2020 stootten evenveel kooldioxide uit als de wereldwijde luchtvaart in een jaar. Op de foto een brand in de Gosper Mountains, New South Wales, december 2019.

“Dat zijn de ontbossingsgebieden in de tropen, waar branden niet thuishoren. Dat bos komt niet meer terug, dus daar is een netto uitstoot van CO2. En het kunnen grote hoeveelheden uitstoot zijn, zeker als het een El Niño-jaar is. Het natuurverschijnsel El Niño zorgt ervoor dat het klimaat rond de evenaar droger en tot wel drie graden warmer is dan normaal. De grootste El Niño ooit gemeten was in 1997-1998. Toen is in Indonesië vier Petagram aan CO2 de lucht in gegaan uit de smeulende veenmoerasbossen – dat is vier miljard ton CO2, een tiende van de huidige uitstoot door fossiele brandstoffen wereldwijd.”

“Een ander extreem voorbeeld van hevige bosbranden waren die in Zuidoost-Australië van 2019-2020. Twee maanden lang stond het hele zuidoosten van Australië in de fik tijdens een hittegolf. De uitstoot daarvan was vergelijkbaar met die van de wereldwijde luchtvaart voor een heel jaar, of twee procent van de mondiale uitstoot uit fossiele brandstoffen.”

Satellieten en drones: zo meet je de uitstoot van bosbranden

Guido van der Werf berekent de mondiale uitstoot van bosbranden met gegevens van de NASA-satellieten Terra en Aqua. “Die monitoren allebei elke plek op aarde twee keer per dag op bosbranden, al ruim twintig jaar lang. Uit die satellietgegevens halen we waar de branden zijn.” In combinatie met andere satellietgegevens over de begroeiing maken de onderzoekers rekenmodellen om te schatten hoeveel biomassa (bomen, grassen, strooisel, dood hout) de lucht in gaat.

Door in het veld door rookpluimen heen te vliegen, meten ze in welke vorm de biomassa in rook is opgegaan. Bij de verbranding van biomassa komen vooral kooldioxide (CO2), koolmonoxide (CO) en methaan (CH4) vrij. Methaan en kooldioxide warmen het klimaat op. De effecten van de rookpluim zelf zijn ingewikkelder, aldus Van der Werf. “Witte rook reflecteert zonlicht en koelt daarmee het klimaat af, maar zwarte rook in de vorm van roetdeeltjes absorbeert zonlicht en warmt het klimaat op. Het netto-effect van die twee typen rook weten we nog niet.”

Ten slotte volgen de onderzoekers waar de biomassa in de lucht naartoe gaat. Dat is vooral bij roet uit die zwarte rook belangrijk. “Als roet op de polen terechtkomt, kleurt het ijs donker, waardoor het minder zonlicht reflecteert en sneller smelt.”

Video: Een drone meet de uitstoot van een savanne-brand in Botswana. Tom Eames en Roland Vernooij, Vrije Universiteit Amsterdam.

Bosbranden zijn slecht voor het klimaat. Maar zijn ze ook slecht voor de bossen zelf?

“Lang niet altijd. In veel gebieden horen bosbranden bij het bos. Elk bos heeft wel een mate van branden, al verschilt de frequentie sterk. De graslanden van de savannes van Afrika en het noorden van Australië kunnen jaarlijks branden in het droge seizoen, dat is normaal. Die ecosystemen zijn geëvolueerd met branden. De savannebranden vormen ongeveer de helft van de CO2-uitstoot uit bosbranden, en daarmee de dominante categorie. Interessant genoeg nemen die branden af door een toename van welvaart: hoe meer de economie van een land groeit, hoe minder savanne er overblijft, en hoe minder branden er zijn.”

Savannes zoals hier in Oeganda, branden bijna jaarlijks. In savannes is brand onderdeel van het ecosysteem.

“Rond de Middellandse Zee en in Zuidoost-Australië zijn bosbranden ook vrij normaal, maar niet jaarlijks. In het boreale gebied, zoals Siberië, brandt een bos grofweg slechts eens in de tweehonderd jaar. Branden hebben bepaalde functies, zoals het verjongen van een bos. Ze zorgen voor een mozaïek van jonge en oude bomen, waardoor je meer biodiversiteit krijgt en een veerkrachtiger bos. Tegelijk zijn ze ook gevaarlijk voor mensen die in of bij een bos wonen. Die dualiteit vind ik fascinerend.”

“In tropische regenwouden horen branden van nature niet thuis. De meeste bosbranden zijn daar aangestoken. Als je wilt ontbossen, is afbranden het goedkoopste. De mensen daar hebben vaak geen keus. Tijdens veldwerk in de Amazone praatte ik met de mensen over verlies van biodiversiteit en CO2-uitstoot als gevolg van bosbranden. Ze keken me vreemd aan. Zij moeten daar leven, wonen, geld verdienen. Vergeet ook niet dat een deel van die branden ontstaat, omdat wij sojabonen importeren voor het voeren van onze koeien.”

Nemen bosbranden toe nu het klimaat opwarmt?

Bosbranden in Siberië, gezien door de Copernicus Sentinel-2 satelliet op 25 juli 2021. Juist bij de poolcirkel warmt de aarde sneller op, met een langer brandseizoen als gevolg.

“Zeker. Bos brandt goed bij meer droogte, meer wind, en hogere temperatuur. De temperatuur neemt langzaam toe, maar het uitdrogen gaat veel sneller. Die droogte komt snel boven bepaalde drempels. In Australië werd het zo heet bij de branden dat je veel bliksem kreeg. De brand creëert zijn eigen onweer, en kan zich dan snel verspreiden naar andere gebieden.”

“Klimaatverandering heeft de grootste invloed op het boreale gebied. Het klimaat is er al vier of vijf graden Celsius opgewarmd. Het seizoen wordt langer, er is een langere droge periode, en er is meer bliksem. De taiga van Siberië brandt nu vaker dan voorheen en ook in de noordelijker gelegen toendra zien we langzaam meer branden komen. Daar zijn geen bossen, maar wel bodems met veel organisch materiaal. Deze branden kunnen een heel seizoen blijven smeulen. Sommige branden in het boreale bos blijven ondergronds smeulen en overwinteren onder een laag sneeuw; het volgend voorjaar komt de brand op dezelfde plek bovengronds.”

Moeten we ons in Nederland ook zorgen maken over bosbranden?

“Ook hier wordt het warmer, dus neemt het brandgevaar toe. Er komen langzaam meer branden, maar ze zullen niet snel heel groot worden. Ons land is dichtbevolkt met weinig aaneengesloten bos, op de Veluwe na. Er zijn veel barrières als wegen of weilanden, waar een brand stopt. Het typische Nederlandse zomerweer met zo nu en dan een regenbui helpt de branden ook niet, hoewel ook hier de droge periodes langer gaan worden.”

“Branden kun je voorkomen door goed bosbeheer. In Nederland betekent dat minder naaldbos en meer loofbos. Naaldbos heeft een brandbare strooisellaag, loofbos blijft vochtiger. Ook de aanleg van brandgangen vermindert brandgevaar. Maar preventie heeft zijn grenzen: bij lange droogte, veel wind en hoge temperatuur, loopt elk bos wel kans om in de fik te gaan.”

In april 2020 zette het leger Chinook-helikopters in om een brand op de Deurnsche Peel te blussen. Hoewel effectief op korte termijn, maakt blussen het landschap op lange termijn brandbaarder, aldus Van der Werf.

“Goed bosbeheer gaat ook over de vraag wat voor landschap je wil. Hoe vaker je blust, hoe brandbaarder je landschap wordt. Als je geen brandjes toelaat, krijg je een bos met meer en grotere bomen. In plaats van regelmatig een klein brandje heb je dan eens in de zoveel jaar een grote brand die zich moeilijk in toom laat houden.”

Zijn bosbranden een waarschuwing voor de toekomst?

“Bosbranden kun je zien als de kanarie in de kolenmijn. De opwarming van één of twee graden Celsius merk je niet zo snel, maar de toename in bosbranden zijn daarvan een tastbaar signaal. Ik ben niet iemand die zich snel zorgen maakt, maar de branden in de tropische bossen zijn zo zonde en de toekomst daarvan ligt deels ook in onze handen. In Indonesië en Zuidoost-Azië is het meeste oerbos al verdwenen. In Afrika is nog wat meer tropisch bos. Het regenwoud in de Amazone is verreweg het grootst en delen zijn redelijk goed beschermd. Toch is daar de ontbossing weer aan het toenemen. Er zijn zorgen dat de Amazone onder een bepaalde omvang omslaat van een bos naar een brandbare savanne. Met een of twee droge en warme jaren gebeurt dat niet, maar verdere opwarming en droogte in combinatie met brand versnelt dat proces. Het zou eeuwig zonde zijn als we dat kantelpunt overgaan.”

Video: de ontbossing van het Amazone regenwoud van 1984 tot 2018. Google Earth Timelapse (Google, Landsat, Copernicus), 2019. CC-BY 2.5.

Guido van der Werf vertelt op zondagmiddag 18 december over zijn onderzoek naar de invloed van bosbranden op het klimaat in NEMO Science Museum. Deze kerstlezing van het virtuele onderzoekscentrum NESSC (Netherlands Earth System Science Center) is gratis bij te wonen. Entreekaarten zijn te reserveren op de site van NESSC.

Lees verder:

‘Het vuur bleef maar groeien en groeien’

Joris Tielens
https://www.nemokennislink.nl/publicaties/bosbranden-tastbaar-signaal-van-opwarming/

‘Bosbranden tastbaar signaal van opwarming’ (Kennislink)

Door klimaatverandering komen er meer bosbranden, maar bosbranden dragen zelf ook bij aan de opwarming van het klimaat. Al ruim twintig jaar onderzoekt Guido van der Werf de wisselwerking tussen bosbranden en klimaatverandering. “Bij lange droogte, veel wind en hoge temperatuur, loopt elk bos wel kans om in de fik te gaan.”

Klimaatwetenschapper Guido van der Werf.
Anouk Franck.

Black summer. Zo noemden de Australiërs hun zomer van 2019-2020. Tijdens een hittegolf legden hevige bosbranden 24 miljoen hectare in as in het zuidoosten van het land. “Die branden stootten evenveel kooldioxide uit als de wereldwijde luchtvaart in een heel jaar.” Guido van der Werf, hoogleraar Fysische Geografie aan de Vrije Universiteit in Amsterdam, onderzoekt al ruim twintig jaar de wisselwerking tussen bosbranden en klimaatverandering. “Dat doen we op mondiaal niveau, met satellieten van NASA en ESA. We monitoren iedere plek op aarde op bosbranden en zien grofweg vier keer per dag of er nieuwe branden bijgekomen zijn.” Met die satellietgegevens, drones en rekenmodellen maakt Van der Werf een schatting van de CO2-uitstoot van die branden.

Hoe groot is de CO2-uitstoot van alle bosbranden vergeleken met andere uitstoot?

“Alle bosbranden wereldwijd zijn bij elkaar gelijk aan dertig procent van de uitstoot uit fossiele brandstoffen. Maar dat is geen eerlijke vergelijking. Een bosbrand is in principe klimaatneutraal: er brandt bos af, maar dat zorgt ook voor aangroei van jonge boompjes, die CO2 opnemen. Netto is de uitstoot dus minder. In de tropische bossen gaat dat echter niet op: bos wordt daar afgebrand om plaats te maken voor landbouw en veeteelt. Er gaat koolstof de lucht in als CO2, en dat wordt niet meer opgenomen. Die toevoeging betekent extra klimaatverandering. Wat voor de CO2-uitstoot dus vooral telt, is brand bij ontbossing en die staat gelijk aan vijf procent van de uitstoot van fossiele brandstoffen.”

Video: Een overzicht van de branden per maand van 2000-2015, uit de Global Fire Emissions Database (GFED) gebaseerd op NASA-satellietgegevens.

Wat zijn de ergste bosbranden geweest qua CO2-uitstoot?

De bosbranden in Zuidwest-Australië van 2019-2020 stootten evenveel kooldioxide uit als de wereldwijde luchtvaart in een jaar. Op de foto een brand in de Gosper Mountains, New South Wales, december 2019.

“Dat zijn de ontbossingsgebieden in de tropen, waar branden niet thuishoren. Dat bos komt niet meer terug, dus daar is een netto uitstoot van CO2. En het kunnen grote hoeveelheden uitstoot zijn, zeker als het een El Niño-jaar is. Het natuurverschijnsel El Niño zorgt ervoor dat het klimaat rond de evenaar droger en tot wel drie graden warmer is dan normaal. De grootste El Niño ooit gemeten was in 1997-1998. Toen is in Indonesië vier Petagram aan CO2 de lucht in gegaan uit de smeulende veenmoerasbossen – dat is vier miljard ton CO2, een tiende van de huidige uitstoot door fossiele brandstoffen wereldwijd.”

“Een ander extreem voorbeeld van hevige bosbranden waren die in Zuidoost-Australië van 2019-2020. Twee maanden lang stond het hele zuidoosten van Australië in de fik tijdens een hittegolf. De uitstoot daarvan was vergelijkbaar met die van de wereldwijde luchtvaart voor een heel jaar, of twee procent van de mondiale uitstoot uit fossiele brandstoffen.”

Satellieten en drones: zo meet je de uitstoot van bosbranden

Guido van der Werf berekent de mondiale uitstoot van bosbranden met gegevens van de NASA-satellieten Terra en Aqua. “Die monitoren allebei elke plek op aarde twee keer per dag op bosbranden, al ruim twintig jaar lang. Uit die satellietgegevens halen we waar de branden zijn.” In combinatie met andere satellietgegevens over de begroeiing maken de onderzoekers rekenmodellen om te schatten hoeveel biomassa (bomen, grassen, strooisel, dood hout) de lucht in gaat.

Door in het veld door rookpluimen heen te vliegen, meten ze in welke vorm de biomassa in rook is opgegaan. Bij de verbranding van biomassa komen vooral kooldioxide (CO2), koolmonoxide (CO) en methaan (CH4) vrij. Methaan en kooldioxide warmen het klimaat op. De effecten van de rookpluim zelf zijn ingewikkelder, aldus Van der Werf. “Witte rook reflecteert zonlicht en koelt daarmee het klimaat af, maar zwarte rook in de vorm van roetdeeltjes absorbeert zonlicht en warmt het klimaat op. Het netto-effect van die twee typen rook weten we nog niet.”

Ten slotte volgen de onderzoekers waar de biomassa in de lucht naartoe gaat. Dat is vooral bij roet uit die zwarte rook belangrijk. “Als roet op de polen terechtkomt, kleurt het ijs donker, waardoor het minder zonlicht reflecteert en sneller smelt.”

Video: Een drone meet de uitstoot van een savanne-brand in Botswana. Tom Eames en Roland Vernooij, Vrije Universiteit Amsterdam.

Bosbranden zijn slecht voor het klimaat. Maar zijn ze ook slecht voor de bossen zelf?

“Lang niet altijd. In veel gebieden horen bosbranden bij het bos. Elk bos heeft wel een mate van branden, al verschilt de frequentie sterk. De graslanden van de savannes van Afrika en het noorden van Australië kunnen jaarlijks branden in het droge seizoen, dat is normaal. Die ecosystemen zijn geëvolueerd met branden. De savannebranden vormen ongeveer de helft van de CO2-uitstoot uit bosbranden, en daarmee de dominante categorie. Interessant genoeg nemen die branden af door een toename van welvaart: hoe meer de economie van een land groeit, hoe minder savanne er overblijft, en hoe minder branden er zijn.”

Savannes zoals hier in Oeganda, branden bijna jaarlijks. In savannes is brand onderdeel van het ecosysteem.

“Rond de Middellandse Zee en in Zuidoost-Australië zijn bosbranden ook vrij normaal, maar niet jaarlijks. In het boreale gebied, zoals Siberië, brandt een bos grofweg slechts eens in de tweehonderd jaar. Branden hebben bepaalde functies, zoals het verjongen van een bos. Ze zorgen voor een mozaïek van jonge en oude bomen, waardoor je meer biodiversiteit krijgt en een veerkrachtiger bos. Tegelijk zijn ze ook gevaarlijk voor mensen die in of bij een bos wonen. Die dualiteit vind ik fascinerend.”

“In tropische regenwouden horen branden van nature niet thuis. De meeste bosbranden zijn daar aangestoken. Als je wilt ontbossen, is afbranden het goedkoopste. De mensen daar hebben vaak geen keus. Tijdens veldwerk in de Amazone praatte ik met de mensen over verlies van biodiversiteit en CO2-uitstoot als gevolg van bosbranden. Ze keken me vreemd aan. Zij moeten daar leven, wonen, geld verdienen. Vergeet ook niet dat een deel van die branden ontstaat, omdat wij sojabonen importeren voor het voeren van onze koeien.”

Nemen bosbranden toe nu het klimaat opwarmt?

Bosbranden in Siberië, gezien door de Copernicus Sentinel-2 satelliet op 25 juli 2021. Juist bij de poolcirkel warmt de aarde sneller op, met een langer brandseizoen als gevolg.

“Zeker. Bos brandt goed bij meer droogte, meer wind, en hogere temperatuur. De temperatuur neemt langzaam toe, maar het uitdrogen gaat veel sneller. Die droogte komt snel boven bepaalde drempels. In Australië werd het zo heet bij de branden dat je veel bliksem kreeg. De brand creëert zijn eigen onweer, en kan zich dan snel verspreiden naar andere gebieden.”

“Klimaatverandering heeft de grootste invloed op het boreale gebied. Het klimaat is er al vier of vijf graden Celsius opgewarmd. Het seizoen wordt langer, er is een langere droge periode, en er is meer bliksem. De taiga van Siberië brandt nu vaker dan voorheen en ook in de noordelijker gelegen toendra zien we langzaam meer branden komen. Daar zijn geen bossen, maar wel bodems met veel organisch materiaal. Deze branden kunnen een heel seizoen blijven smeulen. Sommige branden in het boreale bos blijven ondergronds smeulen en overwinteren onder een laag sneeuw; het volgend voorjaar komt de brand op dezelfde plek bovengronds.”

Moeten we ons in Nederland ook zorgen maken over bosbranden?

“Ook hier wordt het warmer, dus neemt het brandgevaar toe. Er komen langzaam meer branden, maar ze zullen niet snel heel groot worden. Ons land is dichtbevolkt met weinig aaneengesloten bos, op de Veluwe na. Er zijn veel barrières als wegen of weilanden, waar een brand stopt. Het typische Nederlandse zomerweer met zo nu en dan een regenbui helpt de branden ook niet, hoewel ook hier de droge periodes langer gaan worden.”

“Branden kun je voorkomen door goed bosbeheer. In Nederland betekent dat minder naaldbos en meer loofbos. Naaldbos heeft een brandbare strooisellaag, loofbos blijft vochtiger. Ook de aanleg van brandgangen vermindert brandgevaar. Maar preventie heeft zijn grenzen: bij lange droogte, veel wind en hoge temperatuur, loopt elk bos wel kans om in de fik te gaan.”

In april 2020 zette het leger Chinook-helikopters in om een brand op de Deurnsche Peel te blussen. Hoewel effectief op korte termijn, maakt blussen het landschap op lange termijn brandbaarder, aldus Van der Werf.

“Goed bosbeheer gaat ook over de vraag wat voor landschap je wil. Hoe vaker je blust, hoe brandbaarder je landschap wordt. Als je geen brandjes toelaat, krijg je een bos met meer en grotere bomen. In plaats van regelmatig een klein brandje heb je dan eens in de zoveel jaar een grote brand die zich moeilijk in toom laat houden.”

Zijn bosbranden een waarschuwing voor de toekomst?

“Bosbranden kun je zien als de kanarie in de kolenmijn. De opwarming van één of twee graden Celsius merk je niet zo snel, maar de toename in bosbranden zijn daarvan een tastbaar signaal. Ik ben niet iemand die zich snel zorgen maakt, maar de branden in de tropische bossen zijn zo zonde en de toekomst daarvan ligt deels ook in onze handen. In Indonesië en Zuidoost-Azië is het meeste oerbos al verdwenen. In Afrika is nog wat meer tropisch bos. Het regenwoud in de Amazone is verreweg het grootst en delen zijn redelijk goed beschermd. Toch is daar de ontbossing weer aan het toenemen. Er zijn zorgen dat de Amazone onder een bepaalde omvang omslaat van een bos naar een brandbare savanne. Met een of twee droge en warme jaren gebeurt dat niet, maar verdere opwarming en droogte in combinatie met brand versnelt dat proces. Het zou eeuwig zonde zijn als we dat kantelpunt overgaan.”

Video: de ontbossing van het Amazone regenwoud van 1984 tot 2018. Google Earth Timelapse (Google, Landsat, Copernicus), 2019. CC-BY 2.5.

Guido van der Werf vertelt op zondagmiddag 18 december over zijn onderzoek naar de invloed van bosbranden op het klimaat in NEMO Science Museum. Deze kerstlezing van het virtuele onderzoekscentrum NESSC (Netherlands Earth System Science Center) is gratis bij te wonen. Entreekaarten zijn te reserveren op de site van NESSC.

Lees verder:

‘Het vuur bleef maar groeien en groeien’

Joris Tielens
https://www.nemokennislink.nl/publicaties/bosbranden-tastbaar-signaal-van-opwarming/