Wat is een koolstofput

Een koolstofput kan natuurlijk of kunstmatig zijn. Het is een element dat actief CO2 uit de atmosfeer haalt en het voor onbepaalde tijd opslaat. Koolstofputten spelen een cruciale rol in het beperken van de opwarming van de aarde door jaarlijks een aanzienlijk deel van onze koolstofemissies te absorberen. Sinds 1959 is ongeveer 350 miljard ton koolstof door mensen in de atmosfeer uitgestoten, waarvan ongeveer 55 procent is opgeslagen in verschillende koolstofputten. Wereldwijd zijn de twee belangrijkste koolstofputten vegetatie en de oceaan.

‍

Recente studies tonen aan dat koolstofputten meer koolstofdioxide uit de atmosfeer absorberen naarmate de concentratie toeneemt. Echter, anderen tonen aan dat dit niet zonder bijwerkingen is, en naarmate putten meer koolstof opslaan, neemt de druk op hen toe. Daarom geloven wetenschappers niet dat deze trend zich oneindig zal voortzetten, aangezien we enorme hoeveelheden koolstofdioxide in de atmosfeer blijven uitstoten.

‍

‍

Zoals deze grafiek laat zien, zijn koolstofputten cruciaal geweest om de opwarming van de aarde te beperken, ondanks onze emissies die naar recordhoogtes stijgen. Echter, veel natuurlijke koolstofputten lopen risico door menselijke activiteiten (bijv. ontbossing, industriële landbouw en oceaanverzuring). We zullen zien dat we geen andere keuze hebben dan voor de natuur te zorgen, en meer in het algemeen, voor het leven, om netto nul te bereiken.

‍

De koolstofcyclus uitgelegd

Koolstof is de kern van het leven. We bespreken koolstof vaak alleen vanuit het CO2-emissiespectrum. Echter, deze chemische verbinding is de basis van het leven.

‍

Net als andere dieren op aarde vertegenwoordigen we een voorraad koolstof. Inderdaad, 18% van ons menselijk lichaam bestaat uit koolstof. De hele menselijke populatie slaat ongeveer 0,06 Gton koolstof op in zijn miljarden lichamen. De hele dierenpopulatie zelf slaat ongeveer 2 Gton op. Maar, we vormen slechts een klein deel vergeleken met het wereldwijde leven.

‍

Al deze levende soorten slaan koolstof uit de atmosfeer niet voor altijd op. Integendeel, koolstof stroomt in en uit onze lichamen. Het komt van de consumptie van andere dieren of planten die het hebben opgeslagen, om weer in de atmosfeer te worden uitgeademd. Planten daarentegen gebruiken fotosynthese om CO2 uit de atmosfeer op te nemen en het dan via cellulaire ademhaling vrij te geven.

Vegetatie is daarom de basis van de inlandse koolstofcyclus, en fotosynthese is in feite het grootste biologische koolstofabsorptiefenomeen. De volgende NASA-video laat zien dat de concentratie van koolstofdioxide in de atmosfeer verandert naarmate de vegetatiecyclus verandert.

‍

Seizoensgebonden vegetatie en het effect op de aarde - NASA

‍

In de lente en vroege zomer hoopt koolstofdioxide zich op in de atmosfeer door de afgifte van koolstof uit de cellulaire ademhaling van planten, waardoor ze kunnen groeien. Als we de tweede fase van het jaar ingaan (de krimpfase), absorbeert de vegetatie meer koolstofdioxide.

‍

Daarnaast vangen oceanen voortdurend enorme hoeveelheden koolstof uit de atmosfeer op. Zoals bij elk ander gas, wanneer het het oppervlak van een waterlichaam bereikt, wordt een deel ervan opgelost in het water. Naarmate de gasdruk in de atmosfeer toeneemt, zal de oceaan meer van dat gas absorberen om de druk in balans te houden. Dit betekent dat wanneer de emissies beginnen af te nemen, we mogelijk een afname van de koolstofopname door de oceaan zullen zien. Niettemin zou het nog steeds 100% voordelig zijn.

‍

Deze interacties vormen wat wetenschappers de "snelle koolstofcyclus" noemen. Zoals we in een recente LinkedIn-post uitlegden, vergrendelt de koolstofdioxide die we vandaag uitstoten geen toekomstige temperatuurstijgingen in de klimaatpijplijn. Dit betekent dat we nu dramatisch kunnen beginnen met het verminderen van emissies, snel netto nul kunnen bereiken en de opwarming van de aarde vrijwel onmiddellijk kunnen stoppen.

‍

‍

Verschillende soorten koolstofputten

Bos

Iedereen weet dat bomen koolstofdioxide uit de atmosfeer opnemen. Massale boomplantprojecten worden vaak aangeprezen als een gemakkelijke oplossing voor klimaatverandering. In de Verenigde Staten in 2004, sequestreerden bossen ongeveer 10% van de jaarlijkse koolstofdioxide-emissies door verbranding van fossiele brandstoffen.

‍

Echter, hoewel bossen een belangrijke koolstofput vertegenwoordigen en een kans bieden om ons te helpen de klimaatcrisis te bestrijden, staan ze ook onder toenemende druk. Met de voortzetting van massale ontbossing vrezen wetenschappers dat bossen in de toekomst een koolstofbron zullen worden (meer koolstofdioxide uitstoten dan ze opnemen).

‍

Als reactie op ontbossing en de vraag van bedrijven naar "koolstofcompensaties", zijn er veel industriële boomplantprojecten ontstaan, die beloven de aarde te herbebossen en miljoenen tonnen koolstof uit de atmosfeer op te nemen. Om bomen op industriële schaal te planten, gebruiken projectcoördinatoren monoculturen en populaties van niet-inheemse soorten om zo snel mogelijk bosbedekking te maximaliseren, waarbij de basisprincipes van koolstofopslag in bossen worden genegeerd.

‍

Door te vertrouwen op snelgroeiende niet-inheemse bomen in monocultuursystemen, missen deze "bossen" de gezonde vegetatielaag die nodig is om een rijk en veerkrachtig ecosysteem te ontwikkelen. Grondflora, tussenstadia, dood hout en rijke fauna zijn nodig om een bos te maken, een die massaal koolstof vastlegt, niet na 3 jaar verbrandt en bestand is tegen biologische ziekten.

‍

‍

Nog erger, sommige studies hebben aangetoond dat slecht beheerde boomplantprojecten in de loop der jaren hebben geleid tot extra koolstofemissies.

‍

Desalniettemin is bomen planten essentieel voor onze samenleving om een netto nul-emissieniveau te bereiken. Ten eerste om de verliezen door ontbossing te compenseren, die moeten worden gestopt. Ten tweede omdat we meer koolstofdioxide moeten absorberen dan we produceren om klimaatverandering om te keren en zo snel mogelijk terug te keren naar normaal. Daarom moet bomen planten op een manier gebeuren die alle delen van een bos verbetert, van de bomen tot de kleine vegetatie, tot het strooisel, tot de bodem, en de ontwikkeling van rijk leven binnenin mogelijk maakt om koolstof op te slaan en het bos te beschermen.

‍

Oceaan

Ongeveer 70% van de aarde is bedekt met water, dat enorme hoeveelheden koolstof uit de atmosfeer opneemt. Dit is "blauwe koolstof", d.w.z. koolstof vastgelegd door oceaan- en kustecosystemen. De oceanen slaan momenteel 38.000 Gton koolstof op, terwijl de atmosfeer slechts 750 Gton bevat. Bovendien hebben de oceanen 38% van alle koolstof die we de afgelopen 200 jaar hebben uitgestoten, vastgelegd en blijven ze jaarlijks 7 Gton koolstofdioxide absorberen.

‍

Net als elke andere put nemen de oceanen koolstof uit de atmosfeer op en geven ze ook een bepaalde hoeveelheid vrij, inademen, uitademen. Theoretisch moeten oceanen een evenwicht bewaren tussen de druk van koolstof in de atmosfeer en binnen de waterlichamen van de aarde. Daarom, naarmate we de voorraad koolstof in de atmosfeer blijven verhogen, zouden de oceanen meer koolstofdioxide moeten opnemen. Wanneer geabsorbeerd, zal koolstofdioxide ofwel in water worden opgelost en andere moleculen vormen, of worden gebruikt door fotosynthese voor plantenachtige organismen.

‍

Echter, recente studies tonen aan dat het misschien niet zo eenvoudig is. In feite zegt wetenschapper Sarmiento "Ik denk dat het mogelijk is dat de zuidelijke oceaanput vertraagt". Oceaanecosystemen staan onder druk. Oceaanbossen lijden ook aan ontbossing en absorberen daarom minder koolstof. Bijvoorbeeld, zeegras bevat 10% van de koolstofvoorraad van de oceanen, maar met een jaarlijks habitatverliespercentage van 1,5%, verdwijnt zeegras sneller dan regenwouden. Een studie toonde ook aan dat mangroven enorme hoeveelheden koolstof opslaan, en door van de aarde te worden weggevaagd, enorme hoeveelheden koolstof in de atmosfeer vrijgeven. Tussen 2000 en 2015 werd tot 122 miljoen ton van deze koolstof vrijgegeven door verlies van mangrovebossen – ongeveer gelijk aan de jaarlijkse emissies van Brazilië.

‍

Verstorende studies tonen ook aan dat oceanen mogelijk afhankelijk zijn van verschillende biologische en klimatologische factoren voor koolstofvastlegging.

‍

‍

Bodem

Bodem bestaat voornamelijk uit organisch materiaal. Organisch materiaal van vegetatie boven de grond dat koolstof uit de atmosfeer opneemt via fotosynthese, sterft en langzaam in de bodem wordt afgebroken. Daarom bevatten bodems over de hele wereld verbazingwekkende hoeveelheden koolstof. In feite slaat de bodem wereldwijd 2.500 Gton koolstof op.

‍

Echter, veranderingen in landgebruik in de afgelopen honderd jaar (voornamelijk door landbouwpraktijken) hebben bodems over de hele wereld aangetast, wat heeft geleid tot de vrijgave van 110 miljard ton koolstof, gelijk aan 80 jaar huidige Amerikaanse emissies. Ongeveer de helft van de totale koolstofvoorraden in de bodem bevindt zich in de eerste meter, waardoor het uiterst kwetsbaar is voor menselijke activiteiten.

‍

Industriële landbouwpraktijken zoals intensieve grondbewerking, overmatig gebruik van pesticiden en meststoffen, geven koolstof vrij die in de bodem is opgeslagen en verminderen de opnamecapaciteit ervan.

Intuïtief betekent dit dat het veranderen van onze landbouwpraktijken zou kunnen resulteren in het vastleggen van veel extra koolstofdioxide. Wetenschappers hebben geschat dat bodems, indien correct behandeld, jaarlijks 1 Gton extra koolstofdioxide zouden kunnen vastleggen. Ter perspectief, dit vertegenwoordigt meer dan een kwart van de jaarlijkse koolstofemissies, zonder vastlegging door koolstofputten. Regeneratieve landbouw zal noodzakelijk zijn voor onze samenleving om netto nul te bereiken. Meer dan alleen koolstof vastleggen, zou het ook ons voedselsysteem veerkrachtiger maken tegen klimaatverandering en droogtes, minder afhankelijk van fossiele brandstoffen en pesticiden, en enorme gezondheidsvoordelen opleveren.