Deze verborgen ondergrondse recycling helpt het bos te blijven groeien, maar maakt het ecosysteem mogelijk ook kwetsbaarder voor klimaatverandering.
De studie, gepubliceerd in Global Change Biology, bouwt voort op recente experimenten die aantoonden dat Amazonebomen hun wortelstrategieën aanpassen wanneer de CO₂-concentraties in de atmosfeer stijgen. "We wilden weten wat er gebeurt als deze aanpassingen tientallen jaren aanhouden en plaatsvinden op de schaal van het hele Amazonewoud", zegt eerste auteur en systeemecoloog Katrin Fleischer.
Fosfor een cruciale factor
Met behulp van een geavanceerd ecosysteemmodel simuleerden de onderzoekers hoe fosfor zich verplaatst tussen bodem, micro-organismen en planten. In tegenstelling tot de meeste klimaatmodellen houdt dit model expliciet rekening met bodemmicro-organismen en de fosforcyclus, twee cruciale factoren voor de groei van tropische bossen. De resultaten laten zien dat niet alle delen van de Amazone op dezelfde manier reageren. Bossen op fosforrijke bodems kunnen de bestaande voorraden in de bodem grotendeels benutten. In fosforarme gebieden gebeurt er iets anders: daar investeren bomen meer in de opname van fosfor en werken bodemmicro-organismen harder om fosfor uit organisch materiaal vrij te maken. Als gevolg hiervan wordt dezelfde fosfor steeds opnieuw gerecycled.
"Dit creëert een soort ondergrondse circulaire economie. In de meest voedselarme bossen wordt gemiddeld eens in de drie jaar een hoeveelheid fosfor die gelijk is aan de totale fosforvoorraad van het ecosysteem volledig gerecycled. Deze snelle cyclus maakt het mogelijk dat de bossen blijven groeien ondanks een gebrek aan nieuwe voedingsstoffen", aldus coauteur Lin Yu van de Universiteit van Hamburg.
Klimaatverstoringen vormen een probleem
Tegelijkertijd brengt dit een risico met zich mee. Omdat het ecosysteem steeds afhankelijker wordt van efficiënte fosforrecycling, kunnen verstoringen zoals langdurige droogte of andere extreme klimaatomstandigheden de cyclus verstoren. Als voedingsstoffen langzamer of minder efficiënt terugkeren naar de bomen, kunnen bossen kwetsbaarder worden voor stress, waardoor hun vermogen om CO₂ op te nemen uiteindelijk afneemt. De studie benadrukt dat de toekomst van de koolstofput in het Amazonegebied niet alleen afhangt van de stijgende CO₂-concentratie, maar ook van het vermogen van het bos om voedingsstoffen door het ecosysteem te laten circuleren. Inzicht in deze verborgen processen onder de grond is essentieel om te voorspellen hoe tropische bossen zullen reageren op klimaatverandering.
De volgende stap is het toetsen van de modelvoorspellingen aan metingen van het AmazonFACE-experiment, waarbij delen van het Amazonebos gedurende vele jaren worden blootgesteld aan verhoogde CO₂-concentraties. Het experiment zal helpen uitwijzen of deze ondergrondse recyclingmechanismen de bosgroei kunnen blijven ondersteunen onder stijgende CO₂-concentraties en steeds vaker voorkomende extreme weersomstandigheden, zoals droogte.
(c)AmazonFACE