Door verdwijnend zee-ijs rukt de boomgrens op in noordelijke streken

Waar zee-ijs verdwijnt, rukken bomen op. In het noordpoolgebied zijn harde, abrupte grenzen te zien tussen boreale bossen met vooral dennen en sparren en de boomloze toendra. Ecologen weten al lang dat die boomgrenzen naar hogere breedtegraden opschuiven als de gemiddelde temperatuur stijgt.

Maar nu blijkt dat ook het verdwijnen van zee-ijs op de Noordelijke IJszee ervoor zorgt dat bomen in de buurt hun leefomgeving kunnen uitbreiden naar het noorden. Dat komt doordat zee-ijs neerslag in de regio beïnvloedt, schreven onderzoekers uit Alaska deze donderdag in Science. Ze baseren hun conclusies op berekeningen aan satellietbeelden en jaarringen van bomen.

Wel blijft het ingewikkeld om precies te achterhalen waardoor boomgrenzen wel of niet opschuiven. De locatie van boomgrenzen hangt ook af van bijvoorbeeld topografie, het grazen van dieren en menselijke invloeden.

Donkere bladeren en naalden

De opmars van boreale bossen naar het noorden heeft gevolgen voor de opwarming van de aarde. Aan de ene kant zorgt een groter bosgebied voor verkoeling door de opname van koolstofdioxide (CO₂). Aan de andere nemen de donkere bladeren en naalden van bomen zonlicht op dat anders door sneeuw zou zijn gereflecteerd.

Al in de 18de eeuw wist ontdekkingsreiziger Alexander von Humboldt dat bij hogere temperaturen de boomgrens in het noordpoolgebied opschuift naar het noorden. Wanneer de gemiddelde temperatuur onder de zes graden Celsius zakt, groeien er geen bomen meer. Door de opwarming van de aarde komen noordelijker gelegen gebieden boven die temperatuurgrens, en kunnen de bossen dus naar het noorden uitbreiden. Dat gebeurde ook na de laatste ijstijd.

Maar zelfs op plekken in het noordpoolgebied waar de gestegen temperatuur het mogelijk maakt dat bomen groeien, zagen de onderzoekers uit Alaska boomloze toendra. Behalve temperatuur moest er dus meer aan de hand zijn.

Zee-ijs beïnvloedt de sneeuwval in de regio, wisten de onderzoekers. IJs dekt als een soort deksel de zee af waardoor het water eronder niet kan verdampen. Maar wanneer zee-ijs verdwijnt, verspreidt waterdamp zich via de lucht en valt ergens anders neer als sneeuw. En sneeuw houdt de bodem relatief warm, houdt voedingsstoffen vast en beschermt jonge boompjes tegen de wind. Dus waar zee-ijs zich terugtrekt, zouden bomen kunnen oprukken, was het idee.

Om dat idee te testen, rekenden de onderzoekers aan jaarringen van 1.636 bomen, satellietbeelden en gegevens over neerslag en temperatuur in de omgeving. Jaarringen weerspiegelen de groeisnelheid van een boom in een bepaald jaar.

Minder jonge bomen

„We zagen inderdaad dat de groeisnelheid van de bomen niet alleen varieert met veranderingen in temperatuur, maar ook met variaties in zee-ijs”, mailt vanuit Alaska de eerste auteur van de studie, Roman Dial. „Gebieden dicht bij zee-ijs hebben daarnaast minder jonge bomen en die bomen groeien langzamer dan gebieden verder van zee-ijs. Daarbij, veel boomgrenzen die de afgelopen 50 tot 100 jaar zijn opgeschoven, worden gevonden in de buurt van plaatsen waar veertig jaar geleden ijs aan het verdwijnen was of waar al weinig ijs lag.”

„Dappere studie”, zegt Michiel van den Broeke, hoogleraar polaire meteorologie aan de Universiteit Utrecht en niet betrokken bij de studie. „Om verbanden te zoeken tussen zee-ijs en boomgrenzen, moesten de auteurs veel verschillende gegevens met elkaar combineren. Het is interessant om het effect van terugtrekkend zee-ijs op de omgeving te onderzoeken, vooral omdat steeds meer zee-ijs verdwijnt door de opwarming van de aarde.”

Ook Michiel van der Molen, meteoroloog aan Wageningen University & Research en evenmin bij de studie betrokken, is enthousiast over de studie. „Ze hebben hun conclusie goed onderbouwd. Maar het blijft ingewikkeld om te achterhalen wat precies de locaties van boomgrenzen bepaalt. Voor veldwerk ben ik vaak in Siberië geweest. De scherpe boomgrenzen lagen soms langs een rivier. Het kan zo zijn dat de denneappels van naaldbomen moeite hebben met het oversteken van de rivier. En rendieren die kleine boompjes opeten beïnvloeden ook waar de grens ligt.”

Lees ook Waar ligt de boomgrens? Dat is moeilijk vast te stellen. ‘De grens die we zien is vaak helemaal niet de natuurlijke grens’