Het belang van microklimaat in Vlaamse bossen

Het microklimaat in het bos: koeler en vochtiger

De biodiversiteit op aarde gaat aan een alarmerende snelheid achteruit. Een van de oorzaken is de klimaatverandering die soorten dwingt om hun verspreidingsgebied te verschuiven naar het noorden en naar hoger gelegen gebieden, wat kan leiden tot het uitsterven van minder mobiele soorten (zoals bepaalde planten). Gezien de grote impact is het cruciaal om de veranderingen in het klimaat zo goed mogelijk te kwantificeren en te voorspellen, om zo de juiste maatregelen te nemen om onze ecosystemen en soorten te beschermen. Een belangrijke vraag hierbij is of we de klimaatverandering die organismen in bossen ervaren wel accuraat kunnen meten met standaard weerstations die geïnstalleerd worden in open terreinen.

Heel wat onderzoek toont intussen aan dat het klimaat op kleine schaal (het zogenaamde ‘microklimaat’), zeker in bossen, sterk verschilt van het gemeten klimaat in weerstations (het ‘macroklimaat’). Aan de hand van schaduw en verdamping kan een gesloten kronendak klimaatextremen bufferen (lagere maxima in de zomer, en hogere minima in de winter) en zorgen voor een hogere vochtigheid in lucht en bodem. Op basis van een uitgebreid netwerk van temperatuursensoren binnen en buiten bossen berekenden we het bufferend effect van bos specifiek voor Vlaanderen (zie Figuur 1). Vlaamse bossen bufferen het sterkst voor de maximumtemperatuur in de zomer (4-6°C koeler dan buiten bos), de minimumtemperatuur binnen bos is in de herfst en de winter dan weer 2 tot 3° hoger dan buiten bos.

Afbeelding

Figuur 1: Verloop doorheen het jaar van het verschil in minimum, maximum en gemiddelde temperatuur binnen Vlaamse bossen (microklimaat) in vergelijking met buiten bos (macroklimaat): positieve waarden betekenen een warmere temperatuur binnen het bos dan erbuiten.

Ook binnen een bos is er veel variatie van het microklimaat. Zo wordt het microklimaat in grote mate gedreven door de bedekking van het kronendak: bossen die intensief beheerd worden (bv. sterk gedund) of bossen met weinig structurele variatie (bv. monocultuur den) hebben vaak een minder sterk bufferend vermogen. Ook de eigenschappen van de boomsoort spelen een rol, met een sterkere buffering onder boomsoorten met een sterk schaduwwerpend vermogen (bv. beuk en fijnspar). Ook de afstand tot de bosrand is belangrijk, de rand van het bos heeft namelijk een andere structuur dan de boskern. De gemiddelde temperatuur in zowel de lucht als de bodem zal dalen naar de kern van het bos toe, terwijl de vochtigheid zal stijgen. De sterkte van dit effect en hoe diep deze gradiënten doordringen in het bos hangt af van de structuur van het bos. In dichte en complexe bossen treedt vanaf de bosrand reeds een sterke buffering op (2.8°C koeler dan buiten bos) terwijl het in open bossen slechts 2 graden koeler is aan de rand en het bufferend effect vergroot tot 3° in de boskern. Alle gedetecteerde randeffecten op microklimaat in deze studie reikten maximum tot ongeveer 35 meter van de rand in het bos. Randeffecten zijn bijzonder belangrijk in Vlaanderen, want ons bosareaal wordt gekenmerkt door een hoge graad van versnippering. Uit een analyse van satellietbeelden blijkt dat 15% van het Vlaamse bos binnen 10 meter van een bosrand ligt. Specifiek voor Vlaanderen kan je op een interactieve kaart de gemiddelde jaarlijkse temperatuur binnen en buiten bos bekijken op deze website. 

Microklimaat stuurt biodiversiteit en ecosysteemdiensten

Doordat bossen temperatuurextremen beter bufferen en minder licht doorlaten tot op de bosbodem, zal klimaatverandering er vertraagd plaatsvinden. Zo schuiven soorten minder vlug naar het noorden op in bossen. Aangezien door klimaatverandering er een hogere frequentie en intensiteit van weersextremen als hittegolven verwacht wordt, is het behouden van een sterk gebufferd bosmicroklimaat een belangrijke maatregel voor het beschermen van koudeminnende bossoorten.

 

Afbeelding

Witte klaverzuring (foto: Pieter Vangansbeke)

Het hoge aandeel bosranden in Vlaanderen heeft ook grote gevolgen voor biodiversiteit en ecosysteemdiensten (Figuur 2). In bosranden vinden we typisch meer algemene, licht- en warmteminnende soorten als look-zonder-look of brandnetel. In de boskern komen minder soorten voor, maar in verhouding meer specialisten die aangepast zijn aan het gebufferde microklimaat en de schaduwrijke omstandigheden zoals bosanemoon en witte klaverzuring. De effecten van microklimaat werken ook door op andere organismen: zo vinden we een hogere activiteit en soortenrijkdom van nachtvlinders in de boskern en zijn pissebedden die aan de rand voorkomen toleranter aan uitdroging dan typische soorten van boskernen. Ook belangrijke ecosysteemdiensten kunnen verschillen tussen de kern en de rand van het bos. Zo slaat de rand verhoudingsgewijs meer koolstof op dan de kern, voornamelijk door een hogere bovengrondse biomassa.

 

 

Afbeelding

Figuur 2: Vereenvoudigde weergave van de belangrijkste bevindingen uit onderzoek in bosranden doorheen Europa. Verschillende aspecten van biodiversiteit en ecosysteemfunctioneren zijn hoger in bosranden en andere in boskernen, veel patronen worden bovendien beïnvloed door bosbeheer.

Klimaatadaptief bosbeheer: een variatie aan microklimaten

Het is duidelijk dat het bosmicroklimaat een belangrijke invloed uitoefent op verschillende functies van een bos zoals koolstofopslag en biodiversiteit. Gezien de toenemende effecten van klimaatverandering moeten keuzes in bosbeheer met voorzichtigheid gepland worden. Het aantal, de soort en leeftijd van de bomen die een beheerder laat kappen of aanplant, zal het toekomstige microklimaat, en de variatie daarin, sterk bepalen met belangrijke gevolgen voor de biodiversiteit in een bos. Een beheerder kan zijn bos enerzijds beheren zodat het weerstand biedt tegen de gevolgen van klimaatopwarming door het behouden van een goed gebufferd microklimaat en koele boskernen. Dat kan bijvoorbeeld door het kronendak gesloten te houden en door bosuitbreiding aansluitend op bestaand bos te realiseren.  Anderzijds kan een beheerder het bos transformeren zodat het zich sneller kan aanpassen aan het warmere klimaat en plaats biedt aan warmteminnende zuidelijke soorten die hun areaal uitbreiden. Door houtkanten aan te planten kunnen bosfragmenten bijvoorbeeld met elkaar verbonden worden, wat de migratie van warmteminnende soorten door het landschap vergemakkelijkt. In een optimaal beheer in functie van biodiversiteit worden strategieën gericht op transformatie en weerstand gecombineerd op landschapsschaal om zowel vestiging van warmteminnende soorten te faciliteren als om koudeminnende soorten te behouden.

Tekst: Pieter Vangansbeke, Emiel De Lombaerde, Leen Depauw, Karen De Pauw, Stef Haesen, Camille Meeussen, Pieter Sanczuk, Koenraad Van Meerbeek, Thomas Vanneste, Pieter De Frenne (ForNaLab, Universiteit Gent). 

Een uitgebreider artikel over dit onderzoek verscheen in Natuurfocus en kan hier worden gedownload.