In tegenstelling tot wat eerder werd aangenomen, vallen de bladeren van bomen in de herfst door klimaatverandering steeds eerder. De hogere temperaturen vertragen het begin van de herfst niet maar vervroegen dit juist, zeggen onderzoekers in het tijdschrift Science.
Wetenschappers analyseerden ruim 430 duizend waarnemingen van zes bladverliezende boomsoorten in Centraal-Europa: de beuk, witte paardenkastanje, Europese lariks, zomereik, wilde lijsterbes en berk. Het betrof bijna 15 duizend tijdseries variërend van 15 tot 65 jaar tussen 1948 en 2015. Uit de analyse bleek zoals verwacht dat een hogere herfsttemperatuur een latere herfst tot gevolg had. Ze toonden echter ook aan dat bij elke 10 procent stijging van de fotosyntheseactiviteit de herfst acht dagen eerder begint. De invloed van fotosynthese op de timing van de herfst blijkt zelfs sterker dan de herfsttemperatuur.
Planten zijn in staat om met hun bladeren en energie uit licht koolstofdioxide (CO2) uit de lucht om te zetten in suikers. De mate waarop deze fotosynthese plaats vindt varieert sterk gedurende een jaar. In de winter ligt het proces grotendeels stil omdat loofbomen geen blad hebben. Van oktober tot en met mei neemt de CO2-concentratie in de lucht toe. Door afbraak van plantmateriaal komt dan namelijk meer CO2 vrij dan er door planten wordt opgenomen. Van mei tot oktober daalt de concentratie omdat bladeren meer CO2 opnemen dan dat er vrij komt.
Een zware maaltijd
Dat de bladverkleuring en bladval zich eerder voordoet bij meer productiviteit gedurende het groeiseizoen komt waarschijnlijk doordat wortels en het hout maar een beperkte opslagcapaciteit hebben. Als de opslag vol zit is het ‘kostbaar’ om bladeren langer vast te houden. De wetenschappers vergelijken het effect met een persoon die vol raakt na een zware maaltijd en niet meer kan eten.
Om deze bevindingen te toetsen hebben ze ook experimenten uitgevoerd om de koolstofopname gedurende het groeiseizoen te beïnvloeden en te bepalen wat de gevolgen voor bladverkleuring en bladval was. Ze plaatsten verschillende planten onder verschillende omstandigheden: schaduw, vijf graden hogere temperatuur en een verdubbeling van de CO2-concentratie. Bij planten die in de schaduw opgroeiden nam de productiviteit meer dan 45 procent af en deden de herfstverschijnselen zich meer dan 10 dagen later voor. Planten die bloot werden gesteld aan een temperatuurstijging van vijf graden warmer en een twee keer zo hoge CO2-concentratie lag de productiviteit juist 40 procent hoger en vervroegde de herfst met 20 dagen.
Lees ook: Natuurjournaal: berk verliest eindelijk blad
Eerder herfst door klimaatverandering: dit zijn de gevolgen
De onderzoekers hebben met hun nieuwe inzichten een model gemaakt waarmee ze de timing van herfstverschijnselen in de rest van deze eeuw kunnen voorspellen. Uit de berekeningen met een scenario van sterke klimaatverandering blijkt dat de bladval aan het einde van deze eeuw niet 20 dagen later plaats zal vinden maar juist 7 dagen eerder.
Met een verdergaande klimaatverandering zal de lengte van het groeiseizoen dus minder toenemen dan eerst werd gedacht. Dit betekent dat loofbomen beduidend minder koolstof vast kunnen leggen gedurende het groeiseizoen wat weer gevolgen heeft voor het verloop van de broeikasgasconcentratie.
Lees ook: Houden de bomen hun bladeren lang, wees voor een strenge winter bang
Stikstof speelt belangrijke rol
Of de vervroeging van de herfst zich overal gaat voordoen is nog de vraag. Er zijn aanwijzingen dat in gebieden met veel stikstof bomen meer mogelijkheden hebben om koolstof vast te leggen en ze dus minder snel aan hun productiviteitslimiet zitten. In Nederland is de stikstofdepositie uit de lucht hoog waardoor een toename van fotosynthese mogelijk tot een minder sterke vervroeging zal leiden.
Lees ook: waarom kleuren en vallen de bladeren in de herfst?
Bron: Arnold van Vliet (Nature Today, De Natuurkalender, Wageningen University), ANP, Weeronline
Foto: ANP / Remko de Waal
Meer Buitenland-nieuws