‘The role of land cover in the water, energy and biogeochemical (C&N) cycles’

CCB thema invulling

Bert Holtslag, Ronald Hutjes e.v.a.

Interacties landgebruik vs klimaat

• Uitwisseling broeikasgassen: CO2, CH4, N2O– fotosynthese, respiratie, fermentatie, denitrificatie – (antropogene emissies)

<30%

~10%

~20%

Korte vegetatieBos Kale grondBos Korte vegetatie Kale grond

~1:6

~1:1

~1:2

Korte vegetatieBos Kale grondKorte vegetatieBos Kale grond

CO2

N2OCH4 CO2CO2

• Uitwisseling water/energie– straling– waterdamp, voelbare warmte– beweging

• Uitwisseling aerosolen– biogeen, mineraal stof– (antropogeen stof)

Effecten (tropische) ontbossing

• Volledige ontbossing– sterke neerslag afname– sterke temperatuur toename

• Gedeeltelijke ontbossing– geringe neerslag toename

RAMS simulatie Rondonia:

Cumulatieve neerslag:Alles bos 100%Huidige ontbossing 105%Alles ontbost 61%

Interacties landgebruik vs klimaat

• Samenhang biologische, fysische en chemische processen • Terugkoppelingsmechanismen• Veerkracht

Land degradation Precipitation

De rol van ‘land cover’ in water, energie en biogeochemische (C&N) cycli

Speerpunten toekomstig Nederlands Global Change onderzoek (Nederlandse HDP/IGBP/WCRP commissie)

• Klimaatsysteem– oorzaken van klimaatverandering: relatieve bijdrage BKG, aerosolen,

water/energiehuishouding– regionalisatie klimaatvoorspelling

• Interacties biosfeer, geosfeer en atmosfeer– wederzijdse invloed klimaatverandering op biogeochemische cycli van (terristrische)

ecosystemen– invloed klimaatverandering op rivierregimes, cq water-, stof-, sedimentbalans

stroomgebieden

• Duurzaam gebruik land en water– kwetsbaarheid van ecosytemen en grenswaarden, onder multipele stressoren

• Processtudies, monitoring (..fluxnet, RS..), data, hoge resolutie gekoppelde modellering (w.o. assimilatie land oppervlakte data)

Hoe Fluxen van Water en Energie bepalen?

CCB expertise nu en in de toekomst:

• Processtudies van Atmosfeer-Land interacties

• Observaties en Monitoringstechnieken

• Grenslaag- en Mesoschaalmodellering

Voorstel voor CCB:

• Naar een volledig integraal model en waarnemingssysteem voor de water, energie en biogeochemische cycli op regionale schaal, inclusief validatie!

De rol van ‘land cover’ in water, energie en biogeochemische (C&N) cycli

De rol van ‘land cover’ in water, energie en biogeochemische (C&N) cycli

Speerpunten ICES/KIS “Ruimte voor Klimaat, Klimaat voor Ruimte”(Monitoring, Mitigatie, Adaptatie)

• data integratie, consolidatie, archivering en ontsluiting• ontwikkeling integraal klimaat- en emissie monitoringsyteem

– anchor station Cabauw– ontwikkeling multi-contraint meetnetwerk:methoden complementair in ruimte en tijd– ontwikkeling model-data assimilatietechnieken voor hydrologie, biogeochemie (continu

in ruimte en tijd)

• ecosysteem beheer voor emissie/sink optimalisatie– water vs BGC/BKG

• klimaatvoorspellingen (seizoen tot decennia) tbv beslismodellen– hoge resolutie, gekoppeld

De rol van ‘land cover’ in water, energie en biogeochemische (C&N) cycli

Speerpunten LNV Onderzoek Klimaatverandering• monitoring fluxen en onderliggende processen tbv rapportage

verplichtingen– convergentie diverse methoden– relaties bodem, waterhuishouding, management en BKG emissies

• effecten klimaatverandering (extremen, sprongen)– waterhuishouding en sinks– onderliggende processen

De rol van ‘land cover’ in water, energie en biogeochemische (C&N) cycli

Speerpunten NWO-ALW 2002-2005)

• (6) Klimaatvariabiliteit (seizoenen - decennia)– dynamisch gedrag klimaatsysteem, ihb rol van trage componenten (…, biosfeer)

• (8) Water– effecten klimaatverandering op(kwalitatieve en kwantitatieve) rivierdynamiek

• (9) Bio- en Geoinformatica en Monitoring– systematische monitoring systeem aarde (in-situ en RS): hydrologie, atmosferische

samenstelling

Effecten landgebruik weersvoorspelling Europa

• ECMWF

• simpele landprocessen– homogene vegetatie– homogene bodems– simpele parameterisatie

• verbetering door– heterogeniteit ruimte/tijd– realistischer processen

Effecten landgebruik weersvoorspelling Europa

ECMWFverbetering

weersvoorspellingen

Klimaatmodellen - GCM’s• vergelijkbare verbeteringen

Effecten (tropische) ontbossing

• Ongestoord regenwoud– hogere verdamping/koeler– lagere grenslaag

• Gekapt bos– lagere verdamping/warmer– hogere grenslaag