UGent werkt aan het klimaatrobuust bos van de toekomst

bos

De droogte van de voorbije jaren bezorgt bomen stress. Sommige stoppen met groeien; andere verliezen hun bladeren. Soms sneuvelen zelfs hele bossen. Bio-ingenieurs van de vakgroep Omgeving (faculteit Bio-ingenieurswetenschappen) onderzoeken over grenzen heen wat er aan de hand is én werken aan een bos dat de klimaatverandering de baas kan.

Aan de bosrand van het Oost-Vlaamse Gontrode huist het Forest and Nature Lab, of ForNaLab, een onderzoeksgroep van de vakgroep Omgeving van de UGent. “ForNaLab bestudeert een ruime waaier aan thema’s die met bos en natuur te maken hebben”, vertelt professor Kris Verheyen. Samen met Lander Baeten, Haben Blondeel, Pieter De Frenne en tientallen andere wetenschappers werkt hij er aan onder andere de ontwikkeling van klimaatrobuuste bossen.

“Met ons ecologisch onderzoek proberen we te begrijpen hoe ecosystemen werken, met zeer bijzondere focus op het bos. Tezelfdertijd zoeken we naar op de natuur gebaseerde oplossingen, zoals bijvoorbeeld gemengde bossen die de impact van de klimaatverandering de baas kunnen”, aldus Kris.

“Wereldwijd is er vandaag veel aandacht voor bomen en bossen die door de opwarming zwaar onder druk staan”, vult Lander Baeten aan. “Overheden worden zich bewust van de urgentie en maken geld vrij voor onderzoek zoals het onze. Verschillende wetenschappers van onze groep hebben nu een mandaat of beurs lopen.”

Moeilijkere fotosynthese

De voorbije jaren leken een droge lente en zomer meer de norm dan de uitzondering. Ook dit jaar valt er amper een druppel uit de lucht. “2018, 2019 en 2020 werden gekenmerkt door grote droogte”, zegt postdoctoraal onderzoeker Haben Blondeel. “Bomen hebben fotosynthese nodig om te kunnen groeien. Als die door de droogte verstoord wordt, vertraagt de groei.”

Bij fotosynthese werkt energie uit het zonlicht als de motor die CO₂ omzet in suikers, waarbij zuurstof als ‘afvalstof’ vrijkomt. Haben: “Dat proces verloopt via de bladeren. Zij zijn ook het kanaal langswaar water verdampt, wat de sapstroom in gang zet. Hoe droger, hoe meer water er via de bladeren verdampt. Bij grote droogte en warmte is dat als een sluis die openstaat. Maar als de droogte te lang duurt, rest er voor de boom geen alternatief dan de poorten van de sluis, de huidmondjes in de bladeren, te sluiten. Van zodra de huidmondjes dicht gaan, wordt fotosynthese bemoeilijkt en vertraagt de groei van de boom.”

De droogte van 2018, ’19 en ’20 is zéér uitzonderlijk. Haben: “We vinden de sporen ervan terug in de jaarringen. Die zijn veel smaller in vergelijking met de ringen van de jaren ervoor. Door de klimaatverandering neemt de frequentie in droogtes alleen maar toe.” Lander Baeten: “Analyses door internationale collega’s tonen aan dat 2015 tot 2020 de droogste periode is van de voorbije 2.100 jaar. Hun onderzoek is onder meer gebaseerd op de groei van bomen en op de chemische samenstelling van het hout.”

Schade voor bomen én bos

Die langere droogte ondermijnt de gezondheid van het bos. Pieter De Frenne: “De groei van sommige bomen vertraagt, terwijl andere ál hun bladeren verliezen. Zo neemt de dichtheid van het bos af. Sommige soorten overleven de droogte zelfs niet, waardoor de samenstelling en de structuur van het bos verandert. Een aantal reageert op droogte door meer zaad te produceren. Die bomen krijgen het gevoel dat hun tijd gekomen is, willen snel nakomelingen produceren en putten zichzelf zo uit.”

Maar de schade gaat verder dan enkel de bomen. Lander: “Bomen zijn de structuurvormers van het ecosysteem. Ze hebben een enorme impact op alle processen die zich in het bos afspelen.” Pieter vult aan: “Van zodra een paar soorten in het groeiseizoen door de droogte hun bladeren verliezen, verdwijnt een deel van de bescherming die voor koelte en schaduw zorgt. De opwarming en droogte op de bodem van het bos wordt daardoor extra versterkt. Het grootste onderdeel van de biodiversiteit in het bos zijn niet de bomen, maar de planten op de bodem, de insecten en de schimmels. Als het overkoepelende beschermende microklimaat wegvalt, krijgen ook zij het moeilijk.”

Letterzetter

In de bossen van het Oost-Vlaamse Waasland was de voorbije jaren de letterzetter actief, een kever die zich nestelt onder de schors van de fijnspar. Door de droogte heeft die boomsoort een verminderde weerstand, terwijl de letterzetter dankzij de warmte net floreert.

De fijnspar als groot droogteslachtoffer

In de bossen van het Oost-Vlaamse Waasland was de voorbije jaren de letterzetter actief, een kever die zich nestelt onder de schors van de fijnspar. Door de droogte heeft die boomsoort een verminderde weerstand, terwijl de letterzetter dankzij de warmte net floreert. Gevolg: veel uit naaldbomen bestaande Wase bossen zijn op sterven na dood.

Kris: “Het afsterven van de fijnspar is indirect het gevolg van de klimaatverandering. Fijnspar is een uitheemse soort, door de mens in het Waasland geïntroduceerd. De boom zat altijd al op de grens van zijn ecologische standplaats. Precies daarom is die soort nu zo’n groot droogteslachtoffer. Omdat de fijnspar onder zware stress staat, kan hij zich niet langer verdedigen tegen de letterzetter.”

“In de toekomst duiken er wellicht nog plagen op die schadelijk zijn voor andere boomsoorten”, voorspelt Lander. “Alleen weet niemand wie de volgende slachtoffers worden. In ons onderzoek naar een ‘klimaatadaptief bos’ gaan wij na of gemengde bossen, met een breed palet aan boomsoorten, beter gewapend zijn tegen de gevolgen van de klimaatverandering dan een bos bestaande uit één soort.”

Futureproof bossen

Zo moet ForNaLab futureproof bossen creëren. Kris: “Onze experimenten zijn grootschalig, met de aanleg van mengingen van verschillende boomsoorten. We observeren de duizenden aangeplante bomen en houden nauwgezet bij hoe ze zich gedragen. In 2016 plantten we samen met talrijke andere UGent’ers over een oppervlakte van 2 hectare het UGent-klimaatbos in Melle. Hier bestuderen we soortendensiteit en dichtheid van de kroon van een gemengd bos, wat van belang is voor het microklimaat. Ons grootste onderzoeksproject FORBIO ligt verspreid over drie sites in België: in het West-Vlaamse Zedelgem, het Limburgse Hechtel-Eksel en in Gedinne in Namen. Elke site is ongeveer 8 hectare groot, met in totaal 100.000 bomen. Die hebben we in 2010 geplant.”

Pieter: “Samen met collega’s van andere universiteiten voeren we op dit moment over de hele wereld een dertigtal gelijkaardige experimenten uit met meer dan een miljoen bomen. We analyseren de verschillen tussen bossen met één boomsoort en gemengde bossen in tijden van klimaatverandering.”

Daar vallen ook al de eerste resultaten uit af te leiden, weet Haben: “Wij kunnen nu al concluderen dat hoe meer soorten we aanplanten, hoe minder uitval er is. Bossen met fijnspar in monocultuur zijn door de droogte ten dode opgeschreven. Maar als we fijnspar samen met vijf andere soorten planten, maakt die boom nog een kans.”

Sleutelen aan betere wereld

ForNaLab speelt vanaf het begin een belangrijke rol in dat verhaal, vertelt Kris trots: “Van bij de start coördineren wij van ForNaLab heel dit internationale netwerk, genaamd TreeDivNet. We hebben daardoor zicht op hoe een klimaatbos niet alleen in Vlaanderen groeit en bloeit, maar ook in Panama of Borneo. Door de aandacht voor het klimaat is er in heel de wereld is er een sterke beweging om bos aan te planten, óók bij overheden. Als dat op een onverstandige manier gebeurt, is het risico groot dat veel jonge aanplanten door de droogte na een paar jaar verloren gaan. Met ons onderzoek naar klimaatrobuust bos helpen we dat scenario vermijden.”

Lees ook

Klimaattoren in Congo dicht een groot gat in onze kennis

Klimaattoren

Diep in het Congolese regenwoud staat een toren van 57 meter hoog die moet helpen in de studie van de klimaatverandering. De UGent-klimaattoren meet sinds oktober 2020 hoeveel CO₂  het tropische bos opslaat en hoeveel water het verdampt. Op die plek is hij uniek”, vertelt professor Pascal Boeckx.

Lees verder

67-33

Een duidelijke missie dus, die gezien de droogte relevanter is dan ooit. “Onze kennis kan bosbeheerders helpen om de impact van de gevolgen van het veranderende klimaat zo klein mogelijk te houden”, besluit Pieter. Hij krijgt bijval van zijn collega’s. Haben: “We werken aan landschappen die zowel weerbaar zijn, als mobiliteit toestaan van planten, soorten en dieren. Zo’n dynamisch systeem kan flink wat schokken opvangen.” En Lander: “Bio-ingenieurs zoals wij vinden het heel fijn om aan een betere wereld te sleutelen. In plaats van de handen in paniek in de lucht te gooien, steken we ze liever uit de mouwen.”

ERC-grants: excellent onderzoek door excellente wetenschappers

De aandacht voor het onderzoek van ForNaLab stijgt de laatste jaren, gezien de toenemende klimaatverandering. Ook vanuit Europa neemt de interesse toe. Een deel van het onderzoek wordt dan ook mee gefinancierd via ERC-grants. Kris Verheyen: “ERC staat voor European Research Council, of Europese Onderzoeksraad. Die EU-organisatie bevordert wetenschappelijk onderzoek in Europa door het toekennen van beurzen voor ‘excellent onderzoek door excellente wetenschappers’. ERC-grants bezorgen onderzoeksgroepen grote budgetten, maar ook flink wat prestige. Want de kans om zo’n beurs te krijgen, is slechts 8 à 9 procent.”

Wat zijn dan de criteria om zo’n beurs binnen te halen? Kris Verheyen: “Een goed curriculum vitae is belangrijk. Maar vooral je onderzoeksvoorstel moet als vernieuwend, creatief en zeer degelijk bevonden worden.”

Zijn collega-onderzoeker Hans Verbeeck vult aan: “Ze zijn écht op zoek naar ‘excellente onderzoekers’. Die excellentie bepalen ze niet door in de eerste plaats je wetenschappelijke publicaties te tellen. Veel andere instellingen die fondsen en beurzen ter beschikking stellen, doen dat wel. Ze zoeken mensen die hun eigen weg hebben gebaand. Het is belangrijk dat je in je projectvoorstel of in je cv uitlegt wat je eigen, onafhankelijke bijdrage aan het wetenschappelijk onderzoek is. In feite komt het erop neer dat excellentie het enige criterium is.”

Lees ook

De 5 meest voorkomende spinnen in en rond je huis

Daar is de herfst, daar komen de spinnen! Voor Bram Vanthournout van de vakgroep Biologie is dit de mooiste tijd van het jaar. Samen met zo’n 5000 Vlaamse vrijwilligers onderzoekt hij in het citizen science project Spin-city hoe spinnen zich aanpassen aan het leven in de stad. Voor durfdenken.be dook Bram in zijn statistieken op zoek naar de spinnen die het vaakst werden opgemerkt.

Kruisspin
view

Kan intelligente kledij ons koel houden bij tropische temperaturen?

Dragen we binnenkort intelligent textiel dat zich aan de hitte kan aanpassen? Professor Lieva Van Langenhove van de vakgroep Materialen, Textiel en Chemische Proceskunde legt uit hoe dat zou werken.

Textiel
view

Krijgen we meer zomers met zwaar onweer en hagel?

Krijgen we door de klimaatverandering meer te maken met intense onweersbuien in de zomer? Maar hoe kan het nu harder regenen als het warmer wordt? Het lijkt contra-intuïtief, maar dat is het allerminst, aldus Steven Caluwaerts, klimatoloog bij de UGent en het KMI.

Onweer
view

Planten kunnen zelf ‘vertellen’ dat ze dorst hebben

“De meeste mensen geven te veel water aan hun planten. Of te weinig. Exact weten hoeveel water je moet geven is niet makkelijk”, zegt professor Kathy Steppe. Zij gaat met sensoren minutieus na wanneer planten water nodig hebben en hoeveel.

Kathy Steppe
view