De digitale boswachter meet de veerkracht van een bos
Leestijd: 4 minuten
VEERKRACHT ECOSYSTEMEN
DOOR Marion de Boo | FOTOGRAFIE Axel Berkhoff
November 2018
Hoe kunnen twitterende bomen helpen een bos vitaal te houden? Een team van 20 Wageningse wetenschappers onderzoekt de veerkracht van een bos.
“Vandaag heb ik 114,1 liter water vervoerd. Tijd om mijn sapstroom te stoppen, om 13.49 uur.” Zo luidt een van de dagelijkse twitterberichten van een reusachtige, met meetapparatuur volgehangen populier op de Wageningse campus. “De lucht is vrij droog vandaag, 17 procent droger dan gisteren. Ik moet mijn huidmondjes goed bewaken, anders verlies ik teveel vocht,” zo luidt een ander bericht. De populaire populier twittert sinds mei 2017, het resultaat van een samenwerking tussen bosecoloog Ute Sass- Klaassen en de uitvinders van het systeem van de Universiteit van Gent.
De twitterende boom heeft 4400 volgers en praat die bij over zijn sapstroom, groei en effecten van droogte op zijn vitaliteit
De boom heeft al 4400 volgers. Zij worden dagelijks bijgepraat over het dagelijks zwellen en krimpen van de stam, de hoeveelheid water die hij verdampt en de dagelijkse groei. In de afgelopen maanden deed de boom verslag van hoe hij de droge zomer van 2018 is doorgekomen.
De twitterende boom op de WUR-campus. FOTO Anja Koelstra
Volg de twitterende boom op twitter: @TreeWatchWUR
Wat gebeurt er allemaal in een boom? Een volwassen boom pompt per dag zo’n 200 liter water van de wortels naar de bladeren, waar het verdampt. Bij droogte sluiten de bomen hun huidmondjes om minder water te verdampen. Maar dan kunnen ze ook geen CO2 opnemen. Langdurige droogte leidt tot stoppen van groei en – in het ergste geval – tot verdrogen van de boom. Waterbewegingen en groei zijn met het blote oog niet te zien, maar dankzij de sensoren waarmee deze boom is uitgerust, wel.
Netwerk van twitterende bomen, een uitvinding van de Universiteit van Gent: https://treewatch.net/
Onderzoekers klimmen naar boven in de fluxtoren in het Loobos op de Veluwe. Met een fluxtoren wordt de CO2-balans in het bos in kaart gebracht.
De Wageningse populier maakt deel uit van een groeiend Europees netwerk van twitterende bomen. In Nederland heeft onderzoeker Gert-Jan Nabuurs een honderdtal bomen uitgerust met apparatuur die voortdurend hun watertransport en diktegroei vastlegt. Bomen zijn belangrijk voor ons klimaat en de onderzoekers willen graag weten wat weersextremen als droogte, hitte en wateroverlast betekenen voor hun vitaliteit. De kennis over het aanpassingsvermogen van bomen aan veranderende weersomstandigheden is nodig om veerkrachtiger bossen te creëren.
In het Loobos op de Veluwe onderzoekt een team van 20 wetenschappers allerlei aspecten van de veerkracht van het bos. Op de foto: veldwerkgereedschap en klimgordels om de Fluxtoren te beklimmen en een datalogger van de sapstroom-meters.
Hoe vitaal zijn onze bossen en in hoeverre kunnen ze tegen een stootje? Theoretisch ecoloog Geerten Hengeveld leidt een team van zo’n 20 wetenschappers die allerlei aspecten van de veerkracht van bossen met uiteenlopende methoden onderzoeken. Omdat individuele bomen lang leven en bossen maar traag veranderen, gebruiken de onderzoekers verschillende methoden naast elkaar.
Individuele bomen meten
Dat gebeurt in het Loobos, op de Veluwe. Hengeveld: “Onderzoekers gaan het bos in om de hoogte en dikte van individuele bomen te meten en de hoeveelheid blaadjes te bepalen door de lichtinval op de grond te meten. Ze maken meetapparatuur op bomen vast om te meten hoe dik de boom op zeker moment is. Ze zagen bomen om en meten de jaarringen, of nemen een boorkern met een holle boor om de jaarringen te meten zonder dat de boom omvalt.”
Meetapparatuur in het Loobos: (l) IJkgassen om het CO2-concentratiemeetsysteem te ijken, (m) een veldcomputertje, (r) een brandstofcel-generator.
Met een fluxtoren wordt de CO2-balans in het bos in kaart gebracht. Dat doet Bart Kruijt samen met andere onderzoekers. Binnen het project worden deze gegevens gekoppeld met satellietbeelden - verzameld door collega’s Gerbert Roerink en Jan Verbesselt - die minder gedetailleerde, maar wel frequentere en grootschaliger meetreeksen opleveren. Daar wordt een bosinventarisatie aan toegevoegd (door Mart-Jan Schelhaas) met informatie over langjarige ontwikkeling van bosstructuur en soortensamenstelling.
Hengeveld: “De vraag is nu of bundeling van al deze meetmethoden op verschillende schaalniveaus van ruimte en tijd, van uren tot eeuwen, kan leiden tot een beter begrip van de ecologische processen die de veerkracht van bossen bepalen.”
Geerten Hengeveld (links) en Bart Kruijt meten de hoogte van het grondwater.
En voor die bundeling zorgt het Resilience programma, dat nu anderhalf jaar loopt. Hengeveld: “Als je onze metingen en satellietbeelden naast elkaar legt, kun je aangeven in welk deel van het bos extra maatregelen het hardst nodig zijn, zoals de aanleg van damwanden om de bomen tegen grondwaterpeildalingen te beschermen. Bijvoorbeeld als ergens een weg door een bos moet worden aangelegd. Zo helpen we bosbeheerders om de veerkracht van hun bossen te verhogen. ”
Wereldwijd worden bossen steeds intensiever benut, terwijl ze ook lijden onder veranderende klimaatpatronen
Wat bepaalt nu precies de veerkracht van een bos? Die komt voort uit een wisselwerking tussen de robuustheid van individuele bomen die ongunstige omstandigheden moeten overleven en de ecologische capaciteit van het bos om te herstellen van het verlies van individuele bomen. Wereldwijd worden bossen steeds intensiever benut, terwijl ze ook lijden onder veranderende klimaatpatronen.
Mart-Jan Schelhaas meet de Diameter op Borsthoogte (DBH) van een dennenboom.
Korte, tijdelijke bedreigingen, zoals een bosbrand of storm, maar ook langdurige problemen zoals droogte, klimaatverandering, ziekten en plagen, kunnen de veerkracht ondermijnen. Vaak speelt menselijk ingrijpen direct (houtkap, ontbossing, aanleg van een weg) of indirect (bosbranden, klimaatverandering) een rol.
Verschillende verstoringen kunnen elkaar versterken: een verzwakt bos wordt vatbaar voor ziekten. Bij een te hoge belasting zal het bos bezwijken, een lichte belasting kan de veerkracht van het bos juist versterken door verjonging en aanpassing van de soortensamenstelling (successie).
Bart Kruijt wijst stagiair Bas Lerink de stralingsmeters aan die zijn bevestigd aan de fluxtoren.
Naam
Dr. Geerten Hengeveld
Functie
Theoretisch ecoloog bij Wageningen University & Research
Resilience onderzoek
Het begrijpen, meten en managen van de veerkracht van bossen wereldwijd
Team
Voor dit onderzoek werkt Geerten Hengeveld samen met WUR-wetenschappers op het gebied van wiskunde en statistiek, bosecologie, remote sensing, theoretische ecologie en sociale wetenschappen
Afhankelijk van de situatie liggen er kansen om de veerkracht van het bos door goed bosbeheer te verhogen. Hengeveld: “Afgelopen zomer was het heel droog. Dan is het interessant om te zien of onze voorspellingen over de veerkracht aansluiten bij het werkelijke gedrag van de bomen.
Komen ze dat droogtejaar volgend jaar te boven of blijven ze kwakkelen? We kijken naar individuele bomen, naar bosvakken en naar bossen op regionaal niveau. Is de soortensamenstelling gevarieerd? Hebben de bomen verschillende vormen en verschillende lengtes, verschillende leeftijden? Dat alles maakt een groot verschil. En beleidsmakers willen ook weten welke bossen het kwetsbaarst zijn voor klimaatverandering en hoe je daarop kunt inspelen met een veranderende soortensamenstelling.”
Beleidsmakers willen weten welke bossen het kwetsbaarst zijn voor klimaatverandering en hoe je daarop kunt inspelen
Hengevelds team gaat ook op zoek naar nieuwe afzetmarkten voor al deze gebundelde kennis. “Beleidsmakers hebben grote behoefte aan een set betrouwbare indicatoren om trends en veranderingen in de vitaliteit van hun bossen zo vroeg mogelijk te signaleren. Onder meer voor het bereiken van de Duurzame ontwikkelingsdoelen van de Verenigde Naties en de doelstellingen van het Klimaatakkoord van Parijs zijn gezonde bossen van vitaal belang.”