Nieuw inzicht: Snelle waterdoorvoer via planten versnelt aardse watercyclus en beïnvloedt klimaat.

AmsterdamWetenschappers van Chapman University, waaronder Dr. Andrew Felton en Dr. Gregory Goldsmith, hebben recent onderzoek verricht naar de snelle terugkeer van water naar de atmosfeer via planten op aarde. Hun bevindingen, gepubliceerd in Nature Water, benadrukken het belang van planten in de wereldwijde watercyclus.

Belangrijkste bevindingen zijn:

Planten op aarde slaan ongeveer 786 kubieke kilometer water op, wat slechts 0,002% van al het zoetwater op aarde vertegenwoordigt. De tijd die water nodig heeft om door planten te stromen, bekend als de transittijd, is een van de snelste delen van de waterkringloop. Dit varieert van vijf dagen in landbouwgebieden tot 18 dagen in altijdgroene naaldbossen. Het wereldwijde gemiddelde voor watertransittijd door planten is ongeveer 8,1 dagen. Ter vergelijking, het duurt zo'n 17 jaar voor water om door meren te stromen en ongeveer 1600 jaar in gletsjers.

Deze studie gebruikte gegevens van NASA's SMAP-satellietmissie om de wateropslag in planten te schatten. Dit hielp bij het vaststellen van de snelheid waarmee water via vegetatie terug naar de atmosfeer wordt getransporteerd. Vooral akkerlanden, graslanden en savannes vertoonden bijzonder snelle transittijden, waarbij water tijdens het hoogtepunt van het groeiseizoen binnen een dag door akkerlanden stroomde.

Snelle watercyclus op landbouwgrond kan leiden tot vaker voorkomende zware regenbuien, wat erop wijst dat veranderingen in landgebruik de wereldwijde watercyclus kunnen versnellen. Uit dit onderzoek blijkt dat planten een cruciale, maar vaak over het hoofd geziene rol spelen in deze cyclus. Bovendien suggereren de bevindingen dat gebeurtenissen zoals ontbossing, droogte en bosbranden de doorstromingstijden van water drastisch kunnen veranderen, met gevolgen voor de snelheid van de wereldwijde watercyclus.

Het begrijpen van de snelle waterdoorvoer door planten is essentieel om te voorspellen hoe toekomstige veranderingen in landgebruik en klimaat het milieu kunnen beïnvloeden.

Inzicht in de transitietijd

De studie benadrukt hoe snel water door planten stroomt, een aspect dat vaak over het hoofd wordt gezien in het begrijpen van de waterkringloop. Het onderzoek toont aan dat de tijd die water nodig heeft om door planten te bewegen verrassend kort is, veel sneller dan door meren of gletsjers. Deze inzichten helpen ons te begrijpen hoe veranderingen in ons milieu, zoals landgebruik en klimaat, de waterkringloop beïnvloeden.

De resultaten wijzen op verschillende gevolgen:

Planten spelen een essentiële rol in de watercyclus door ervoor te zorgen dat water snel terugkeert naar de atmosfeer. Wanneer landgebruik verandert, bijvoorbeeld wanneer bossen omgezet worden in landbouwgrond, kan dit het watercirculatieproces versnellen en invloed hebben op lokale weerspatronen. De snelle wateroverdracht in landbouwgebieden kan leiden tot zwaardere regenbuien, omdat het water sneller naar de atmosfeer terugkeert.

Water beweegt veel sneller door planten dan in andere delen van de watercyclus. Uit onderzoek blijkt dat dit proces in landbouwgebieden tijdens groeiseizoenen minder dan een dag kan duren. Deze snelle doorlooptijd suggereert dat menselijke activiteiten, zoals landbouw, de natuurlijke watercyclus versterken.

Door te meten hoe snel water door vegetatie beweegt, biedt de studie waardevolle gegevens voor het voorspellen van de impact van gebeurtenissen zoals droogtes en bosbranden op de watercyclus. Het geeft een gedetailleerder beeld van de terrestrische waterhuishouding en benadrukt dat de waterverplaatsing door planten net zo belangrijk is als de stromingen in oceanen en in de atmosfeer.

Het doorgronden van de snelheid waarmee water door planten circuleert, is essentieel voor het nauwkeurig inschatten van de tijd die een waterdruppel nodig heeft om zijn reis door land te voltooien. Deze kennis is van groot belang, vooral in een wereld waarin klimaatverandering deze dynamiek verder kan beïnvloeden. De resultaten van het onderzoek benadrukken het belang van het opnemen van vegetatie in modellen van de waterkringloop voor een betere voorspelling en beheer van watervoorraden.

Implicaties voor het klimaat

De snelle doorstroom van water door planten heeft grote gevolgen voor klimaatpatronen. Wanneer planten snel water terug in de atmosfeer afgeven, kan dit proces weersverschijnselen en klimaatdynamiek beïnvloeden. Inzicht in deze snelle circulatie is cruciaal om te begrijpen hoe veranderingen in vegetatie en landgebruik de mondiale waterkringloop en weerspatronen kunnen beïnvloeden.

• Snelle waterdoorstroming in landbouwgebieden kan leiden tot vaker voorkomende zware regenbuien.
• Versnelde waterkringloop beïnvloedt de regionale luchtvochtigheid en de vorming van wolken.
• Veranderingen in vegetatie beïnvloeden wereldwijd de snelheid en distributie van watercycli.

Versnelling van de Waterkringloop door Landbouw

De snelle verplaatsing van water van de bodem naar de planten en terug naar de atmosfeer kan de hydrologische cyclus versterken. Dit betekent dat regenwater sneller terug naar de lucht kan keren, wat mogelijk leidt tot extremere weersomstandigheden zoals hevige regenval en stormen. Omdat landbouwgrond het snelst water transporteert, zou grootschalige landbouw dit proces nog verder kunnen versnellen.

Veranderingen in landgebruik, zoals ontbossing, kunnen de kwetsbare balans in de hydrologische kringloop verstoren. Zonder bomen, die normaal gesproken een langere doorlooptijd voor water hebben, kunnen regio's een verandering in hun klimaat ervaren. Het kappen van bossen kan betekenen dat de lokale waterkringloop vertraging oploopt, wat mogelijk de neerslagpatronen verandert en het risico op droogtes vergroot.

Klimaatgebeurtenissen zoals droogtes of bosbranden kunnen de dynamiek van watertransport beïnvloeden. Deze gebeurtenissen kunnen de efficiëntie waarmee planten water hergebruiken, veranderen. Hierdoor wordt de rol van planten in de watercyclus zowel cruciaal als kwetsbaar.

Inzicht in deze mechanismen stelt ons in staat klimatologische veranderingen beter te voorspellen en erop te reageren. Kennis over hoe water snel door planten beweegt, biedt wetenschappers meer inzicht in het voorspellen en beheersen van weersgerelateerde effecten. Door de cruciale rol van planten te herkennen, kunnen we nieuwe manieren overwegen om land- en watervoorraden te beheren en zo de nadelige gevolgen van klimaatveranderingen te beperken. Deze studie benadrukt hoe belangrijk het is om plantendynamiek op te nemen in ons begrip van de waterkringloop en klimaatsystemen.