Weer een mysterie opgelost.

De concentratie CO2 in de atmosfeer verandert continu. Zo verschilt de CO2-concentratie van seizoen tot seizoen, doordat planten groeien en sterven, wat leidt tot hogere concentraties in de winter en lagere concentraties in de zomer. Kijken we op jaarbasis naar de gemiddelde CO2-concentratie dan zien we dat deze sinds de industriële revolutie toeneemt. Vóór die industriële revolutie herbergde de atmosfeer van nature zo’n 595 gigaton koolstof in de vorm van koolstofdioxide. Vandaag de dag vinden we in de atmosfeer zo’n 850 gigaton CO2.

Recordbrekend
De CO2-concentratie stijgt dus jaar na jaar. Maar in 2015 en 2016 nam die CO2-concentratie wel heel sterk toe. In 2015 en 2016 kwam er per jaar zo’n 3 ppm (deeltjes per miljoen) CO2 bij, oftewel 6,3 gigaton. Ter vergelijking: de gemiddelde jaarlijkse toename in de jaren ervoor lag dichter bij de 2 ppm, oftewel 4 gigaton per jaar. En dus zaten we in 2015 en 2016 opeens aan te kijken tegen een recordbrekende CO2-toename: het was volgens onderzoekers de grootste jaarlijkse toename in zeker 2000 jaar.

El Niño is een natuurverschijnsel dat gekenmerkt wordt door een sterke opwarming van zeewater in de oostelijke Grote Oceaan. El Niño kan het weer wereldwijd beïnvloeden. Sommige gebieden krijgen te maken met extreme droogte en/of warmte. Andere gebieden kampen weer met overmatig veel regen.

Raadsel
Onderzoekers stonden voor een raadsel. Want in 2015 en 2016 bleef de door mensen veroorzaakte CO2 ongeveer gelijk aan de uitstoot in voorgaande jaren. Waar kwam al die extra CO2 dan vandaan? De onderzoekers richtten hun blik op El Niño (zie kader). Deze was in 2015-2016 opvallend krachtig. Onduidelijk bleef echter hoe El Niño exact van invloed was op de CO2-concentratie.

Satelliet
Om daar meer helderheid over te krijgen, doken onderzoekers in gegevens van NASA’s Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2). En die satelliet onthult dat El Niño in tropische gebieden in Zuid-Amerika, Afrika en Indonesië leidde tot droogte en extreme hitte en dat dat weer leidde tot het vrijkomen van recordbrekende hoeveelheden CO2.

Drie regio’s
De satellietgegevens laten zien dat de totale hoeveelheid CO2 die vanaf het land in de atmosfeer belandde, met zo’n 3 gigaton toenam in 2015 en dat dat te wijten was aan El Niño. Ongeveer 80 procent van die enorme hoeveelheid CO2 kwam van natuurlijke processen die plaatsvonden in tropische bossen in Zuid-Amerika, Afrika en Indonesië. Hoewel de genoemde regio’s allemaal in vergelijkbare mate bijdroegen aan de sterke toename in CO2 verschilden de manieren waarop ze dat deden wel.

Afbeelding: NASA / JPL-Caltech.

In het oosten en zuidoosten van tropisch Zuid-Amerika – denk bijvoorbeeld aan de Amazone – zorgde El Niño voor enorme droogte (2015 was het droogste jaar in dertig jaar tijd). Ook lagen de temperaturen hoger dan normaal. Die droogte en warmte vormden een enorme belasting voor de vegetatie, die daardoor in mindere mate aan fotosynthese deed, wat weer betekent dat bomen en planten minder koolstof uit de atmosfeer trokken. Het leidde tot een toename van de netto hoeveelheid koolstof die in de atmosfeer belandde. In tropisch Afrika was de hoeveelheid neerslag ondertussen normaal, maar lagen de temperaturen wel veel hoger. Het leidde ertoe dat dode bomen en planten sterker vergingen, waardoor meer CO2 – dat de bomen en planten gedurende hun leven hebben opgenomen, maar na hun dood weer afgeven – vrijkwam. In het tropische deel van Azië was het ook zeer droog en dat leidde tot bosbranden en veenbranden, waarbij weer veel CO2 vrijkwam.

De resultaten geven compleet nieuwe inzichten in de toch al zo complexe koolstofcyclus van onze planeet. “Begrijpen hoe de koolstofcyclus in deze regio’s (tropische gebieden in Zuid-Amerika, Afrika en Indonesië, red.) reageert op El Niño stelt wetenschappers in staat om de koolstofcyclusmodellen te verbeteren, wat weer zou moeten leiden tot betere voorspellingen van hoe onze planeet kan reageren op vergelijkbare omstandigheden in de toekomst,” legt onderzoeker Annmarie Eldering uit. “De resultaten van het team suggereren dat als het toekomstige klimaat – net zoals El Niño – leidt tot meer en langere droogtes, meer koolstofdioxide in de atmosfeer kan blijven, wat weer kan leiden tot een verdere opwarming van de aarde.” Onderzoeker Scott Denning voegt toe: “We kunnen deze gegevens gebruiken om te achterhalen of de reactie van tropische bossen klimaatverandering verergert of niet.”