R EGULEREN VAN DE FYSISCHE , CHEMISCHE EN BIOLOGISCHE OMGEVING

5.3.1. MONDIALE KLIMAATREGULATIE: KOOLSTOFOPSLAG IN DE BODEM

o Beschrijving

De ecosysteemdienst koolstofopslag in de bodem is het gevolg van opslag van niet- gemineraliseerde koolstof uit dood plantenmateriaal naar de bodem, waar het op lange termijn opgeslagen wordt. Hoe meer atmosferische CO2 op die manier wordt vastgelegd in de bodem, hoe minder deze kan bijdragen tot klimaatopwarming. De baten van deze dienst zijn enerzijds het behoud van de bestaande koolstofvoorraden en anderzijds de opslag van extra koolstof in de bodem.

Bodems onder natuurlijke ecosystemen vertonen doorgaans grotere koolstofvoorraden dan deze onder intensief landgebruik. De koolstofvoorraden zijn dus groter in bosbodems en permanent grasland dan in bodems van tijdelijk grasland of akkerbodems. Vooral moerassen en historische veenbodems bezitten grote hoeveelheden koolstof.

57

Benodigde informatie:

Voor moerassen en moerasbossen:

x Leeftijd van het habitat (indien nieuw aangelegd = 0) x Watertafel permanent of gepulseerd

Voor alle andere ecosystemen:

x Gemeten koolstofvoorraad huidige situatie of indien niet beschikbaar x Bodemtextuur huidige situatie

x Gemiddelde hoogste grondwaterstand (GHG) en gemiddelde laagste grondwaterstand (GLG) huidige situatie, of indien GHG/GLG niet beschikbaar: drainageklasse huidige situatie

x Bodemtextuur toekomstige situatie

x GHG en GLG toekomstige situatie of indien GHG/GLG niet beschikbaar: drainageklasse toekomstige situatie

GHG is het gemiddelde van de 25% hoogste grondwaterstanden van dit jaar in het gebied. Dit gemiddelde is kleiner (lees minder diep) dan de gemiddelde laagste grondwaterstand.

GLG is het gemiddelde van de 25% laagste grondwaterstanden van dit jaar in het gebied. Dit gemiddelde is groter (lees dieper) dan de gemiddelde hoogste grondwaterstand.

De grondwaterstanden kunnen bekomen worden aan de hand van metingen of via eenvoudige grondwatermodellen. Indien u niet over grondwaterstanden beschikt, wordt dit afgeleid van de drainageklasse.

Bodemtextuur en drainageklasse zijn terug te vinden in de infofiche op de bodemkaart van Vlaanderen (http://geo-vlaanderen.gisvlaanderen.be/geo-vlaanderen/bodemkaart)die u kan opvragen door te klikken op ‘? - identificeer’.

o Kwalitatieve waardering

De hoeveelheid organische koolstof in de bodem is sterk afhankelijk van het landgebruik, de bodemtextuur en de grondwaterstand (Meersmans, 2008). Veranderingen in landgebruik of grondwaterstand kunnen leiden tot een verhoging van de koolstofopslag in de bodem of tot de emissie van bestaande bodemkoolstofvoorraden.

o Landgebruik

Bijna alle vormen van bodembewerking hebben een negatieve invloed op de koolstofvoorraden. Hoe meer biomassa ter plaatse blijft in beheerde systemen (oogstresten, maaisel, kroonhout), hoe meer koolstof in de bodem kan worden opgeslagen. Landverstoringen zoals ploegen en intensieve begrazing zorgen voor een verluchting van de toplaag, waardoor organisch materiaal gemakkelijker mineraliseert en de koolstofopslag daalt. Daardoor zullen bodems onder natuurlijke ecosystemen grotere stocks vertonen dan intensief bewerkte bodems.

o Bodemtextuur en grondwaterstand

Onafhankelijk van het landgebruik bepalen vooral de vochttoestand en het kleigehalte van de bodem de capaciteit voor koolstofopslag. Hoe natter de bodem en hoe hoger het kleigehalte, hoe meer koolstof kan worden vastgelegd. Beheerstechnische ingrepen zoals drainage verminderen de opslag, terwijl vernattingsprocessen de voorraad aan bodemkoolstof vergroten.

Daarnaast speelt ook de tijd een belangrijke rol in de potentiële koolstofopslag, vooral onder permanent natte bodems. Tijdens de ontwikkeling van ecosystemen neemt het gehalte aan organisch materiaal toe. Bodems die zich gedurende jaren onder een natuurlijk (moeras)bos bevinden hebben in de loop van de tijd grote hoeveelheden koolstof opgestapeld. Zolang de

58

hydrologische condities en het landgebruik niet wijzigen kunnen deze voorraden evolueren naar een maximum en blijven deze verder min of meer stabiel (evenwichtssituatie). De koolstofvoorraad is dan wel maximaal, maar het opslagpotentieel zelf is gedaald. Zo bereiken moerassen hun evenwichtstoestand na ongeveer 60 jaar (verschillend van moerastype tot moerastype) en wordt alleen in (anaerobe) hoogveensituaties nog koolstof vastgelegd. Anderzijds kunnen veranderingen in landgebruik en hydrologie ervoor zorgen dat de koolstofvoorraad terug daalt.

Op basis van deze kenmerken kan een kwalitatieve waardering gegeven worden.

o Kwantitatieve waardering

De kwantificering van koolstofopslag gebeurt op basis van het regressiemodel van Meersmans et al. (2008) aangevuld met de schattingen van De Vos B. (2009) voor bosbodems en Altor en Mitsch (2008) voor moerassen en venen. Het regressiemodel van Meersmans et al (2008) berekent de potentiële maximale koolstofopslag in de bodem en is gebaseerd op een aantal parameters die gelinkt zijn aan de drie belangrijkste factoren: de bodemtextuur (percentage zand/klei/leem en korrelgrootte), de grondwaterstand (gemiddeld hoogste (GHG) en laagste grondwaterstand (GLG)) en het landgebruik. Dit model is ontwikkeld op basis van meer dan 6.900 metingen van organische koolstof in de bodem (Soil Organic Carbon (SOC)) in Vlaanderen uit de Aardewerkdatabank. Het model houdt maar rekening met 4 verschillende types landgebruik: grasland, akker, bos en heide. Uit recent onderzoek blijkt dat de huidige koolstofstocks in bosbodems volgens deze regressiemethode met 32% worden onderschat (De Vos B., 2009). Daarom wordt een factor 1,32 toegevoegd aan de landgebruiksklasse “bos”. In de handleiding worden moerassen, stilstaande wateren en historische veenbodems als aparte landgebruikscategorieën toegevoegd omdat ze potentieel zeer grote koolstofvoorraden hebben. Daarvoor gebruiken we de berekeningsmethode van Altor en Mitsch (2008). Ook kusthabitats en estuaria zitten niet vervat in de studie van Meersmans. De hoeveelheid koolstof (C) die door begraving verdwijnt uit het watersysteem wordt door het OMES-model (Onderzoek Milieueffecten Sigmaplan) geschat. Het OMES-model bekijkt het effect van de aanleg van gecontroleerde gereduceerde getijdengebieden in een aantal veiligheidsscenario’s voor de Zeeschelde. In deze aangelegde intergetijdengebieden vindt een opbouw plaats van langzaam afbreekbaar organisch materiaal. Een grootteorde van 1,5 ton C/ha.jaar wordt geschat (Cox et al. 2004).

Eén van de grote problemen is de schatting van de GHG en GLG, zowel voor de huidige als voor de natuurlijke toestand.

Het is aanbevolen om het verloop van de grondwaterpeilen op te volgen aan de hand van metingen of in te schatten aan de hand van eenvoudige grondwatermodellen zoals TOPMODEL (http://www.es.lancs.ac.uk/hfdg/freeware/hfdg_freeware_top.htm) of meer geavanceerde grondwatermodelleringen.

Als er geen informatie beschikbaar is over GHG/GLG dan kan men op basis van de drainageklasse van de bodemkaart een schatting maken van de GHG/GLG. Deze schatting is echter zeer ruw en gebaseerd op een beperkt aantal staalnames. We hebben hiervoor opzoektabellen opgesteld (tabel 17 en tabel 18).

We stelden al eerder dat het regressiemodel van Meersmans de potentiële maximale koolstofvoorraad berekent. Als het landgebruik of de hydrologie wijzigt, dan zal de potentiële maximale koolstofvoorraad wijzigen. We veronderstellen dat dit maximum (nieuwe evenwichtssituatie) bereikt wordt na 100 jaar. De jaarlijkse toename/afname in de

59