Wie luistert naar bomen, hoort hun ademnood

‘Bomen zijn waterwezens. Hun leven lang pompen ze water door hun cellen.’ Met ieder gebarsten watervat verliest een boom een beetje meer de verbinding met de bodem.

Alex Proimos (CC BY-NC 2.0)

Hitte en droogte zijn de sluipmoordenaars van bossen en bomen. Wereldwijd neemt het afsterven toe. Bossen dreigen zo van opslagplaats van CO2 bron van CO2 te worden. ‘We luisteren naar bomen om hun dood voor te zijn’, vertellen wetenschappers. Maar ook: ‘We kunnen ons geen ontbossing meer veroorloven.’

‘Klaar?’ Ik knik.

In zijn laboratorium voor plantenfysiologie aan de universiteit van Tasmanië zet Tim Brodribb een geluidsopname aan. Je moet echt goed luisteren, had hij op voorhand gezegd. Ik knijp mijn ogen dicht en spits mijn oren.

Ik hoor geruis en weet niet of het de opname is of mijn eigen bloedsomloop, ik vraag me af wat ik moet horen en of ik het zal herkennen als ik het hoor. Hoe klinkt een boom?

Dan hoor ik het.

‘Klik.’

Brodribb steekt zijn wijsvinger in de lucht als teken dat het dat is.

‘Klik.’

Hij knikt. Nog eens. Tussen het ruisen van de geluidsband klinken doffe tikken, of klikken, misschien wel plofjes, alsof een dodelijk vermoeide nachtvlinder steeds weer tegen een brandende lamp vliegt omdat hij geen uitweg vindt.

‘Klik.’ (of tik, of plof)

‘Een soort klik’, noemt Brodribb het. Al meer dan twintig jaar luistert hij als plantenfysioloog naar bomen. Officieel heet het vasculair onderzoek. Met gevoelige microfoons neemt hij de sapstroom in de stam van bomen op.

De laatste tijd hoort hij vaker die doffe tikken. Zeker tijdens droge en hete periodes neemt het tikken opvallend toe. Wat klinkt als een mot in een lichtbak is het geluid van een boom die sterft. Omdat ze het zelf niet kunnen uitroepen, doet Brodribb het voor hen.

Wat klinkt als een mot in een lichtbak is het geluid van een boom die sterft.

‘We zouden deze arme wezens moeten horen schreeuwen’, vertelde Brodribb verleden jaar aan iedereen die het wilde horen. Het werd de kop van een artikel op Inside Climatenews. ‘Bomen klagen niet tot het te laat is’, legt Brodribb uit. Ze kreunen onder de hitte en droogte die de klimaatcrisis met zich meebrengt. Reuzen als de monumentale Huon-pijnboom, waarvan sommige exemplaren al meer dan 5000 jaar tussen de aarde en de hemel in Tasmanië reiken, begeven het omdat ze niet bestand zijn tegen de snelheid waarmee het klimaat verandert. De sapstromen die hen in leven houden, raken verstopt en knakken.

Droogte is moordend

Cavitatie heet het fenomeen. Omdat water in de bodem schaars wordt, trekken bomen met hun diepe wortelstelsel minuscule luchtbellen op.

‘Vergelijk het met een rietje waarmee je het laatste restje drank uit een glas wil zuigen’, zegt Brodribb. ‘Een boomstam is dooraderd met kanalen die water van wortel naar kruin voeren. Die stroom moet zuiver blijven. Als er een luchtbel in het kanaal binnendringt, begint het water te borrelen en barst het kanaaltje.’

Vandaar het klikken. Iedere klik is een watervat dat knapt, en met ieder gebarsten watervat verliest een boom een beetje meer de verbinding met de bodem. Hoe meer vaten er knappen, hoe harder de boom vecht om te overleven. Het is een amper zichtbare strijd. ‘Een boom die zichtbaar lijdt, die zijn bladeren laat hangen, of waarvan de bladeren verdorren en verschrompelen, heeft al een lange, voor onze ogen verborgen, strijd achter de rug.’

‘Een boom die zichtbaar lijdt, heeft al een lange, voor onze ogen verborgen, strijd achter de rug.’

Hoorbaar voor wie een microfoon met de juiste gevoeligheid heeft, zoals Brodribb. Enkel waarneembaar met bepaalde camera’s. Ook die gebruikt Brodribb. Want luisteren alleen vertelt niet genoeg.

Het is een oude techniek, legt hij uit, en het vergt een bijzondere vorm van aandacht. Maar wat je hoort, is moeilijk te interpreteren. ‘Je kunt de tikken tellen, de tijd tussen verschillende tikken, je kan dat noteren, uur na uur, dag na dag, maar wat betekent dat dan? Wat zeggen ze over de gezondheid van de boom? Waar zit het omslagpunt tussen een boom die herstelt en een boom die sterft?’

Steeds nauwkeuriger probeert Brodribb in beeld te brengen wat er binnen in bomen gebeurt. Hij start een film op en wat ik zie is even adembenemend als benauwend. Het is de versnelde opname van een afstervend blad. De nerven barsten open als vuurwerk dat in de lucht ontploft en openspat.

‘Bomen zijn waterwezens. Hun leven lang pompen ze water door hun cellen’, legt Brodribb uit terwijl hij het beeld pauzeert. ‘Ze zuigen water uit de grond, stuwen het door de houtige haarvaten tot in de toppen van de bladnerven en geven het als damp af aan de atmosfeer. Een gezonde beuk verzet tot vijfhonderd liter per dag. Droogte is moordend. De combinatie met hitte is het ergste wat planten kan overkomen. Omdat ze meer verdampen, hebben ze meer water nodig en stijgt het risico op cavitatie. Overal ter wereld lijden bomen onder de klimaatverandering. Overal ter wereld sterven bomen af.’

De hartslag van de boom

‘Dit is gezonde groei.’ Professor ecofysiologie Kathy Steppe van de Gentse universiteit toont op haar computerscherm een regelmatig golvende, gelijkmatig stijgende curve. Iedere dag krimpen bomen een beetje, iedere nacht zetten ze uit en groeien ze aan. Gemeten met een dendrometer rond de stam geeft dat een kabbelende lijn, vergelijkbaar met een cardiogram van een mens. ‘Een plant is verrassend dynamisch’, legt Steppe uit. ‘We noemen het de hartslag van de boom.’

Verspreid over Europese bossen heeft Steppe met TreeWatch een netwerk van bomen uitgebouwd waarbij dendrometers en sapstroomsensoren permanent de aanwas en waterhuishouding meten. Het zijn pratende bomen die ook op Twitter verslag doen van hun dagelijkse bezigheden. Al zijn ze al eventjes stil.

Verspreid over Europese bossen heeft Steppe met TreeWatch een netwerk van bomen uitgebouwd waarbij dendrometers en sapstroomsensoren aanwas en waterhuishouding permanent meten.

© Kathy Steppe

Een van de laatste tweets van @TreewatchEFA, een beuk met een stamdikte van 66,8 centimeter in het Aelmoeseneiebos, dateert van 2 oktober 2017. Die dag dronk hij 379 liter water. Het was een goede dag. ‘De boom stelt het goed’, vertelt Steppe. Gebrek aan tijd is de voornaamste oorzaak van de verminderde twitteractiviteit. Maar ‘goed’ is niet het volledige verhaal. De hittegolf was zwaar en ook de laatste hitteperiode in september liet zijn sporen na.

Here is today’s summary: shrunk -0.05 mm, transported 379 L of water at a maximum sap flow of 29.4 L/h. https://t.co/K1KZAAGIF9

— TreeWatchEFA (@TreeWatchEFA) October 2, 2017

‘Dit gebeurt er bij droogtestress’, toont Steppe. De golvende lijn buigt af naar beneden. Hoe langer de regen uitblijft, hoe dieper hij zakt. ‘De boom groeit niet meer. In het ergste geval krimpt de stam ook ’s nachts en stopt de groei. We luisteren naar de bomen om dit voor te zijn’.

Ze legt haar vinger op het punt waarop de lijn horizontaal blijft. ‘Hier begint de stress. Je ziet het niet aan de boom. Je kan het enkel weten door te meten.’

In de bossen in het traditioneel gematigde Europese klimaat stelt Steppe hetzelfde vast als Brodribb tussen de oeroude bomen van Tasmanië: de klimaatcrisis verzwakt de bomen. ‘Ze kunnen herstellen van hitte- en droogtestress. Maar de ringen die ze aanmaken in zo’n droog jaar zijn smaller en bevatten minder watervaten. Het maakt hen kwetsbaarder en door de stress zijn ze ook vatbaarder voor aanvallen van insecten, zoals de letterzetter.’

Steppe bevestigt wat Brodribb ook al aangaf. ‘De mortaliteit op wereldschaal neemt toe.’

Meer CO2 doet sneller groeien, maar ook sneller sterven

Op zich is dat al voldoende reden voor bezorgdheid en verhoogde aandacht voor bossen, maar de staat van het bos heeft ook een impact op de klimaatmodellen. Daarin staan bossen ingeschreven als koolstofsponzen. Ze nemen meer CO2 op dan ze zelf afgeven. Dertig procent van de CO2 die we tot nu uitstootten, is geabsorbeerd door vegetatie.

De modellen en ook de meeste klimaatplannen gaan ervan uit dat bossen de ‘carbon sink’ blijven die ze nu zijn. Het zijn onze natuurlijke CO2-stofzuigers en luchtzuiveraars. Maar wat als er sneller dan verwacht een omslagpunt wordt bereikt en bossen van opslagplaats van CO2 bron van CO2 worden?

‘Tijdens de hete zomer van 2003 ging vier jaar koolstofopslag de lucht in.’

‘Dit is al gebeurd’, vertelt Sarah Vicca, klimaatwetenschapper aan de Antwerpse universiteit. Ze haalt er de metingen van de droge, hete zomer van 2003 bij. ‘De Europese bossen zijn toen gekrompen. De fotosynthese nam af tijdens de zomer. Van opslagplaats werden bossen bronnen van CO2. Vier jaar koolstofopslag ging toen de lucht in.’

De vaststelling ondermijnt nog een andere aanname in de klimaatmodellen: die van de CO2-bemesting. Omdat CO2 uiteindelijk plantenvoedsel is, ging men ervan uit dat meer CO2 in de atmosfeer planten een extra groeischeut zou geven. De wereld zou naast warmer ook groener worden.

Het is een van de favoriete, natuurlijke processen van klimaatontkenners- en sceptici. Als CO2 goed is voor planten, waarom kan het dan slecht zijn? Ooit werd er zelfs met sponsorgeld van steenkoolbedrijven de Greening Earth Society opgericht die de weldaden van deze CO2-bemesting onder de mensheid moest verspreiden.

‘De ringen die ze aanmaken in zo’n droog jaar zijn smaller en bevatten minder watervaten.’

© Kathy Steppe

Ondertussen blijken de weldaden van te veel CO2 steeds minder op te wegen tegen de schade. Naast vergroening, stellen onderzoekers vooral verbruining vast. Terwijl bomen opschieten op plekken waar het tot nu te koud was om te groeien, verslikken bestaande bomen zich in de overdaad aan CO2.

‘Het klopt dat de groei toeneemt bij meer CO2’, vertelt Steppe. ‘Dat merken we in gesloten kassen waarin we extra CO2 verstuiven. Maar we stellen ook vast dat bomen die sneller groeien sneller sterven. De overdaad aan CO2 lijdt tot een voortijdige dood.’

‘We stellen vast dat bomen die sneller groeien sneller sterven. De overdaad aan CO2 lijdt tot een voortijdige dood.’

Vijf jaar geleden publiceerde Roel Brienen als bosecoloog en boomringspecialist (dendroloog) van de Universiteit van Leeds een eerste keer over dit fenomeen. Analyses van boomringen in het Amazonewoud toonden aan dat bomen de voorbije dertig jaar sneller gegroeid zijn, ‘hoogstwaarschijnlijk door de toename van CO2 in de atmosfeer’, vertelt Brienen, maar dat ze ook minder oud worden en sneller afsterven.

De mechanismen achter dit verband zijn nog niet helemaal uitgeklaard. ‘Sommige wetenschappers gaan ervan uit dat bomen een maximale grootte hebben. Eens die bereikt is, zijn ze kwetsbaarder voor ziektes, blikseminslagen of windstoten. Een andere hypothese is dat ze door de snelle groei minder investeren in de aanmaak van duurzaam hout en dat hun vatensysteem niet zo robuust is.’

Het zijn veronderstellingen, benadrukt hij. ‘Er is nog zo veel dat we niet weten. Maar wat wel duidelijk is, is dat we ons geen ontbossing meer kunnen veroorloven. En dat we maximaal moeten herbebossen. Echt herbebossen.’ Ook dat benadrukt hij.

‘We moeten stoppen met bomen te gebruiken als compensatie voor onze uitstoot elders. Je vliegtuigreis greenwashen met een bosplantage, sorry, dat is zinloos. Het is tijd om zorg te dragen voor die bossen, hen te koesteren en werk te maken van een werkelijke reductie van onze uitstoot.’

‘Je vliegtuigreis greenwashen met een bosplantage, sorry, dat is zinloos.’

Einde van de eeuw

‘Het zijn levende wezens. Ze hebben al onze aandacht en zorg nodig’, vertelt Brodribb. Het raam in zijn laboratorium biedt uitzicht op het arboretum dat hij doorheen de jaren aanlegde. In een poging te bewaren wat verloren dreigt te gaan, verzamelt Brodribb de zaden van stervende bomen en stopt hij ze in de grond.

Tegen beter weten in, zegt hij zelf, omdat hij vreest en voorspelt dat de oudste nog levende bomen het einde van deze eeuw waarschijnlijk niet zullen halen. Zoals de Huon-pijnboom. Of andere endemische coniferen. Hun hele zijn is aangepast aan de plek waar ze geworteld zijn.

‘Natuurlijke bossen zijn net als koraalriffen complexe, traag groeiende en lang levende ecosystemen’, legt hij uit. ‘Het maakt hen robuust, maar ook kwetsbaar. Ze moeten niet sterker zijn dan nodig. Maar als het heter wordt, kunnen ze niet ontsnappen of verhuizen. Zeker niet op een eiland als Tasmanië. Waar moeten ze heen? Als ze hier niet kunnen leven, dan nergens.’

Hij kijkt door het raam.

‘Ik plant ze. Ja. Maar meestal sterven ze.’