Het boreale woud strekt zich uit over de hele wereld, boven aan het noordelijk halfrond in Noord-Amerika en Eurazië. Dit landschap, ook wel taiga of sneeuwwoud genoemd, wordt gekenmerkt door zijn lange, koude en besneeuwde winters. In Noord-Amerika strekt het zich uit van de poolcirkel van Noord-Canada en Alaska tot in het uiterste noorden van de Verenigde Staten in Idaho, Washington, Montana en Minnesota.
Elanden zijn de grootste hoefdieren in het boreale woud, aangepast met hun lange poten om in de overvloedige moerassen, meren en rivieren te waden en wilgen, espen en andere planten te eten. In het zuidelijke boreale woud van Noord-Minnesota waren elanden ooit in overvloed aanwezig, maar hun populatie is sterk gedaald. Dertig jaar geleden waren er in het noordwestelijk deel van de staat ongeveer 4.000; nu zijn het er ongeveer honderd. In het noordoosten zijn ze gedaald van bijna 9.000 naar 4.300. Ze zijn zo ver en zo snel afgenomen dat sommige groepen willen dat ze in het Midwesten als bedreigd worden beschouwd.
Eezekarkassen verslechteren snel voordat ze worden gevonden, en dus is het forensisch onderzoek niet in staat geweest om vast te stellen waarom ze doodgaan. Sommige deskundigen denken dat het de tienduizenden teken zijn die een dier aantasten en verzwakken. Anderen denken dat het een parasiet is die leverwormen wordt genoemd, of het feit dat de winters zo warm zijn geworden dat de dieren hun lichaamstemperatuur niet meer kunnen reguleren en sterven aan hittestress.
Maar Dennis Murray, een professor in de ecologie aan de Trent University in Peterborough, Ontario, denkt dat de stervende elanden in Minnesota en New Hampshire en elders een symptoom zijn van iets veel groters – een gigantisch bosecosysteem dat snel krimpt, sterft en anderszins verandert. “Het boreale bos valt uit elkaar,” zegt hij. “De vraag is wat ervoor in de plaats komt.”
Veel wetenschappers maken zich grote zorgen over de toestand van ’s werelds grootste bos. Het noordpoolgebied en de boreale regio warmen twee keer zo snel op als andere delen van de wereld. Permafrost ontdooit en verbrandt zelfs, bosbranden doen ongekende hectaren in vlammen opgaan en insectenplagen hebben steeds meer bomen opgeslokt. Klimaatzones verplaatsen zich tien keer sneller naar het noorden dan bossen kunnen migreren. En dit komt bovenop de toegenomen industriële ontwikkeling van het boreale gebied, van houtkap tot olie en gas. Dezelfde verschijnselen doen zich voor in Rusland, Scandinavië en Finland.
Deze verontrustende signalen van een bos dat sterk in verval is geraakt, zijn de reden waarom de NASA zojuist een grootschalig onderzoeksproject is gestart met de naam ABoVE – Arctic Boreal Vulnerability Experiment, een “grote veldcampagne” met 21 veldprojecten in het komende decennium. Maar de studies zullen in detail bevestigen wat velen al weten.
‘Het boreale woud valt uit elkaar. De vraag is wat ervoor in de plaats komt”, zegt een wetenschapper.
“De boreale bossen hebben de potentie om deze eeuw een kantelpunt te bereiken”, zegt Anatoly Shvidenko, van het International Institute for Applied Systems Analysis en co-auteur van een overzicht van een recent onderzoek naar boreale bossen in het tijdschrift Science. “Het is dringend noodzakelijk dat we meer aandacht besteden aan klimaatmitigatie en -adaptatie met betrekking tot deze bossen.”
Een kantelpunt zou de moeder aller zorgen omvatten: het ongebreideld smelten van de permafrost, een van de hoofdpunten van het ABoVE-project. De permafrost in het boreale gebied is gevoeliger voor dooi dan in het noordpoolgebied omdat het dichter bij het vriespunt ligt. Als het op grote schaal zou smelten, zou er meer kooldioxide en methaan vrijkomen, die al duizenden jaren in de bevroren grond zitten opgesloten, en dat zou leiden tot meer opwarming, en vervolgens meer dooi, een gevaarlijke lus. “Wetenschappers noemen het een positieve terugkoppeling, maar de meeste mensen noemen het een vicieuze cirkel,” zegt Peter Griffith, hoofdondersteunend wetenschapper voor het ABoVE-project.
Murray doet al 25 jaar onderzoek naar het boreale woud, en hij en zijn collega’s hebben veel veranderingen uit de eerste hand gezien. In British Columbia is onlangs 80 procent van de volwassen lodgepole, een andere boreale soort, gestorven door de Mountain Pine Beetle, waarvan zowel het verspreidingsgebied als het seizoen sterk zijn uitgebreid als gevolg van een warmere wereld. Witte en zwarte sparren, de belangrijkste boomsoorten in het boreale gebied, sterven ook in grote aantallen. “Het zuidwesten van Yukon ziet er dramatisch anders uit dan 25 jaar geleden, toen ik mijn masteropleiding deed,” zei hij. “Overal waar je komt is er doodval.”
NASA heeft in haar studies ook veel bosverruining gezien, grote stukken bos met verminderde groei die bruin worden in de heter dan normale zomers, en die bijdragen aan veel grotere en hetere branden en het ontdooien van de permafrost. “Ernstige branden verbranden een meter of meer organische grond en dat is de isolerende laag die de permafrost bevroren houdt,” zegt Scott Goetz, hoofdwetenschapper van het ABoVE-project. “Als die eenmaal is verwijderd, gaat de dooi veel sneller.”
De branden veranderen ook de vegetatie. “Als je die organische grond verwijdert, krijg je een loofverliezende hergroei die tientallen jaren aanhoudt,” zei Goetz. “Misschien komt het nooit meer terug als naaldbos.”
Typisch is dat wanneer zwarte sparren afsterven, ze worden vervangen door nieuwe zwarte sparren. “Dat is al heel, heel lang aan de gang, nu niet meer,” zegt Murray. “Als je sparren verliest, verlies je alles wat in sparren leeft en dat is in feite alles in het boreale bos. We zien dezelfde verschijnselen die we hebben gezien met elanden, lynxen en sneeuwschoen hazen. En kariboes gaan heel, heel snel op hun buik. Hun verspreidingsgebied trekt zich snel noordwaarts terug.”
Het boreale woud is ook het leefgebied van zo’n 5 miljard vogels. Veel soorten hebben hun leefgebied naar het noorden verlegd. “Klimaatverandering heeft een veel snellere impact dan we dachten,” zegt Jeff Wells, een senior wetenschapper van de International Boreal Campaign die zich richt op vogels. “Verschuivingen waarvan onderzoekers dachten dat ze over vijftig of honderd jaar zouden plaatsvinden, hebben zich in tien jaar voltrokken.”
Eén model laat zien dat er een grote kloof aan het ontstaan is in het boreale bos in Ontario en Quebec.
Maar de veranderingen in zo’n groot systeem zijn complex. Het bos trekt zich niet alleen terug naar het noorden, het sterft op sommige plaatsen in het binnenland en overleeft vrij goed op andere plaatsen. Uit een onderzoek uit 2015 bleek dat het boreale sparrenbos in het binnenland van Alaska aan het uitsterven is als gevolg van de warme temperaturen, terwijl hetzelfde bos aan de westkust van de staat juist floreert.
De afstervende sparren en elanden en lynxen en andere veranderingen zijn de punten die wetenschappers proberen te verbinden om een idee te krijgen van hoe het boreale bos in Noord-Amerika er in de komende halve eeuw uit zal zien.
Het voorbehoud is dat er in een systeem dat zo massaal en complex is, zoveel variabelen zijn dat het moeilijk is om voorspellingen met veel zekerheid te doen. De voorspelde veranderingen zijn bijvoorbeeld gebaseerd op de temperatuurprognose van het Intergovernmental Panel on Climate Change van een stijging van ongeveer 10 graden tegen 2100. Als de aarde sneller opwarmt of meer gaat stijgen, kunnen de veranderingen sneller komen en ingrijpender of anders zijn dan voorspeld. En veel veranderingen zijn gewoon onvoorspelbaar.
Murray’s modellen laten zien dat er een grote kloof ontstaat in het boreale gebied in Ontario en Quebec, een kloof van zo’n 500 bij 350 kilometer. Deze kloof zal in wezen het aaneengesloten bos in twee afzonderlijke bossen splitsen – een in het oosten, de andere in het westen – naarmate de zwarte spar en de witte spar verdwijnen. Die kloof kan dan grasland worden of Carolinia, het bosecosysteem dat ten zuiden van de boreale zone in Ontario overheerst en dat wordt gekenmerkt door eiken, esdoorns, zwarte walnoten en andere loofboomsoorten.
Als de spar verdwijnt, verdwijnt ook de bewoner. “We voorspellen dat er de komende jaren geen lynx, eland of haas in Midden-Ontario zal zijn,” zegt Murray, “dus zullen we aan weerszijden disjuncte populaties hebben.” Het zou een breuk kunnen veroorzaken tussen populaties van soorten en een verlies van genetische diversiteit.
Murray heeft een term bedacht voor de fragmentarische kwaliteit van de effecten van de opwarming op de boreale – klimaatfragmentatie. “Omdat het een geleidelijke overgang is, zal het niet echt boreaal zijn en ook niet echt loofbos,” zegt Murray. “Ecosystemen zullen waarschijnlijk minder stabiel zijn en meer openstaan voor invasieven.”
Veranderingen in de sneeuwbedekking zijn nu al de drijvende kracht achter veranderingen. Op sommige plaatsen bedekt de sneeuw de grond korter, en de omstandigheden van de sneeuw veranderen ook. In plaats van een meter donzige sneeuw de hele winter, stijgt de temperatuur en smelt de sneeuw om vervolgens koud te worden en te bevriezen en te verdichten tot ijs, opnieuw en opnieuw. In dergelijke omstandigheden verliezen lynxen, die dikke, gewatteerde poten hebben die de facto als sneeuwschoenen dienen en hen in staat stellen te jagen boven op diepe sneeuw, hun evolutionaire voordeel. “Het beïnvloedt hun vermogen om te overleven,” zegt Murray. “Coyotes, daarentegen, zijn extreem plastisch en flexibel. Honderd jaar geleden waren ze niet in het boreaal, maar nu zijn ze er wel. Ze zijn er nog niet overal, omdat ze het niet goed doen in diepe sneeuw, maar dat is aan het veranderen.” Ze concurreren met lynxen door te foerageren op hun prooien en op hazen en eekhoorns.
Het boreaal is niet zomaar een bos. Het is verweven met het weefsel van het leven en de cultuur van de regio.
Het uitsterven van een groot deel van het boreale bos kan ernstige en onvoorspelbare gevolgen hebben voor het mondiale klimaatsysteem. Toen de lodgepolebossen in British Columbia uitstierven, veranderde de provincie van een koolstofput in een koolstofbron omdat de dode bossen enorme hoeveelheden opgeslagen CO2 vrijmaakten. Als de sparrenbossen in het boreale gebied verdwijnen, kunnen zij ook het klimaatsysteem veranderen door het vrijkomen van CO2. Omdat ze donker zijn, absorberen ze ook warmte, maar een boomloos, besneeuwd landschap zou veel meer zonne-energie terugkaatsen in de atmosfeer.
Weten wat er in de komende 50 of 60 jaar kan gebeuren, en waar, is belangrijk voor natuurbehoud en andere strategieën. Het boreale gebied, vooral in Canada, is niet zomaar een bos. Het is verweven met het weefsel van het leven en de cultuur van de regio. Honderden First Nations noemen het boreale gebied hun thuis, en zij zijn ervan afhankelijk voor hun levensonderhoud: ze jagen op elanden en kariboes, plukken bessen en vissen. Ook de papier- en houtindustrie zijn afhankelijk van een gezond boreaal.
ALSO FROM YALE e360Met klimaatverandering, angstaanjagend nieuw normaal voor westerse brandweer
In de afgelopen twee decennia hebben ambtenaren in Colorado toegekeken hoe enorme, maandenlange bosbranden een regelmatig terugkerend verschijnsel zijn geworden in hun staat. Een Yale Environment 360 video gaat naar de frontlinies met Colorado-brandbestrijders die beschrijven hoe het is om voortdurend te worden geconfronteerd met dodelijke branden die worden aangewakkerd door een heter en droger klimaat.WATCH THE VIDEO
Het onderzoek dat NASA doet zal worden gebruikt om te helpen bepalen hoe gemeenschappen en landbeheerders in het boreale gebied zich kunnen aanpassen aan veranderingen. Dall schapen in de Yukon, bijvoorbeeld, gaan achteruit en zijn het onderwerp van een van NASA’s studies. De resultaten zullen worden doorgegeven aan provinciale en federale ambtenaren in Canada, zodat zij beslissingen kunnen nemen over zaken die variëren van jacht tot toegang tot landbeheer.
In de tussentijd heeft de International Boreal Conservation Campaign, in de hoop het ontdooien van de boreale permafrost te vertragen, een “koude-koolstof-opslag-campagne” gelanceerd. Dit initiatief is erop gericht het boreale gebied zo te beheren dat zoveel mogelijk bevroren blijft – bijvoorbeeld geen wegenbouw op de top ervan, of het aanleggen van nieuwe grootschalige koolstofreserves.
Maar met dergelijke maatregelen kan slechts een beperkte hoeveelheid worden bereikt. De echte beslissingen over het lot van het boreale gebied moeten door de wereldgemeenschap worden genomen. Het is geen goed teken dat toen ik contact opnam met de Canadese wetenschapper Sylvie Gauthier van de Forest Service, de hoofdauteur van het Science-artikel dat de bedreigingen voor de boreale bossen in kaart bracht, ik van een ambtenaar van public affairs te horen kreeg dat het interview “alleen op diepgaande achtergrond” zou zijn, zonder enige toeschrijving aan haar of haar werkgever. De federale regering van Canada, die geconfronteerd wordt met de ernstigste bedreigingen van de klimaatverandering ter wereld, heeft zich veel moeite getroost om elke discussie over dit onderwerp de kop in te drukken.
Zelfs terwijl ze hun onderzoeksinspanningen verdubbelen, weten wetenschappers dat het uiteindelijke antwoord niet ligt in aanpassing of meer onderzoek, maar in een snelle vermindering van de wereldwijde CO2-uitstoot, die tot nu toe weinig hoop heeft opgeleverd dat dit zal worden bereikt. NASA’s Griffith zegt dat de situatie hem doet denken aan zijn vader, een dokter in een kleine stad. “Zelfs als de patiënt zijn advies keer op keer negeerde, ging hij door met de behandeling van de patiënt,” zei hij. “Velen van ons in de wereld van het klimaat en ecosystemen hebben met een soortgelijk probleem te maken.