In april ziet een bos vol bladeren er gezond uit. De grond behoudt nog steeds de vochtigheid van de winter, de milde temperaturen versnellen de groei en het gebladerte verspreidt zich. Twee of drie maanden later kunnen dezelfde bomen zich bevinden met wortels die zijn ondergedompeld in reeds droge grond en een hoeveelheid bladeren die te groot is om te behouden. De ogenschijnlijk perfecte lente heeft het bos buiten de beschikbare hulpbronnen geduwd.
Het is een van de meest verrassende bevindingen uit een nieuwe studie gepubliceerd in Natuurcommunicatiewaarin de toenemende sterfte van bomen in Franse bossen werd geanalyseerd. Ongebruikelijk warme of regenachtige bronnen gaan gepaard met een groter risico op overlijden in de daaropvolgende jaren, vooral voor hoge bomen in gematigde streken, zoals zilversparren.
Al ongeveer twintig jaar stapelen zich in de Europese bossen signalen op die moeilijk te negeren zijn. Beuken worden midden in de zomer bruin, sparren bezwijken onder schorskevers, stormen breken stammen die nog stevig leken. In sommige gebieden is de bosgezondheid gedaald tot onder het niveau van de jaren tachtig, toen luchtvervuiling zware schade aan de vegetatie veroorzaakte.
Droogte, parasieten en stormen verklaren een deel van de crisis. De nieuwe gegevens laten een langere en minder zichtbare reeks zien, opgebouwd uit klimaatafwijkingen die zich in de loop van het jaar kunnen optellen en zich kunnen voorbereiden op de dood van een boom, maanden voordat de eerste droge bladeren verschijnen.
Meer dan een half miljoen bomen onder observatie
Het internationale team, gecoördineerd door het Franse Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement en het Zwitserse Federale Instituut voor Bos-, Sneeuw- en Landschapsonderzoek WSL, gebruikte gegevens uit de Franse Nationale Bosinventaris verzameld tussen 2015 en 2023.
Het uiteindelijke monster omvatte 566.840 bomen van 52 soorten, verdeeld over 48.718 bosgebieden. Tussen het ene onderzoek en het volgende waren 28.975 exemplaren gestorven. Frankrijk biedt een bijzonder breed observatieveld: het omvat mediterrane bossen, gematigde zones, continentale omgevingen en alpiene gebieden, terwijl de klimatologische omstandigheden ook in veel andere Europese regio’s aanwezig zijn.
Van de negen meest voorkomende onderzochte soorten – waaronder beuk, eik, eik, haagbeuk, kastanje, donzige eik, grove den, zilverspar en spar – is de sterfte anderhalf tot vier keer zo groot geworden. Bijna de helft van de 52 geanalyseerde soorten vertoonde een significante toename. De zwaarst getroffen gebieden zijn geconcentreerd in het noordoosten van Frankrijk, met name in de Jura, de Vogezen en de Grand Est, regio’s die getroffen zijn door aanhoudende opwarming en een afname van de jaarlijkse regenval vergeleken met 1980.
Om te zoeken naar factoren die verband houden met boomsterfte, bouwden de onderzoekers machine learning-modellen die meer dan 180 variabelen konden vergelijken. De diameter en hoogte van de bomen, de concurrentie om licht en water, de kenmerken van de bodem, het bosbeheer, de temperaturen en de waterbeschikbaarheid geregistreerd in de verschillende seizoenen werden in de analyse meegenomen.
De modellen werden verschillende keren herhaald op verschillende delen van het monster, om de resultaten te identificeren die met grotere regelmaat terugkwamen. Boomgrootte en concurrentie blijven doorslaggevende factoren. Daarnaast ontstaan er afwijkingen van het gebruikelijke seizoensklimaat, met verschillende effecten afhankelijk van de soort, plaats en duur van de stress.
De bron die het water van de zomer verbruikt
Tijdens een warme, regenachtige lente groeien bomen sneller. Ze produceren nieuwe takken, verbreden het bladerdak en ontwikkelen een groter bladoppervlak. Voor dit alles is water nodig. Uitgebreider haar verspreidt zich ook meer door transpiratie.
Hoge bomen, zoals zilversparren, lijken bijzonder zichtbaar. Krachtige groei verhoogt de waterbehoefte en versnelt het verbruik van water dat in de bodem is opgeslagen. Als er in de daaropvolgende maanden een hete en droge zomer aanbreekt, zijn de bodemreserves al verminderd en begint de waterstress eerder.
De onderzoekers noemen dit een mogelijk mechanisme structurele overschrijdingeen soort structurele overgroei. De boom bouwt een bladerdak dat geschikt is voor gunstige omstandigheden in de lente, en moet dit vervolgens in stand houden tijdens een zomer die veel minder water biedt. Het mechanisme blijft een hypothese die consistent is met de waargenomen associaties en zal verdere fysiologische verificatie in het veld vereisen.
Zeer vochtige bronnen kunnen ook een tweede front openen. Water en milde temperaturen zijn gunstig voor sommige ziekteverwekkers, waaronder schimmels, die erin slagen de boom te ontwikkelen en te verzwakken voordat de droogte aanbreekt. Wanneer de bladeren geel beginnen te worden, kan het proces enkele maanden eerder zijn begonnen.
Bomen sterven door accumulatie
De analyse identificeerde drie verschillende vormen van waterschaarste, elk verenigbaar met een specifiek achteruitgangspad. Een langdurige en zeer intense droogte kan acuut hydraulisch falen veroorzaken: de plant verliest het vermogen om water van de wortels naar de kruin te transporteren en de weefsels drogen snel uit.
Een reeks drogere zomers kan gemiddeld langzamer werken. De fotosynthese neemt af, de boom verbruikt opgebouwde koolstofreserves en verliest geleidelijk het vermogen om zichzelf te verdedigen tegen insecten, ziekten en nieuwe droge periodes. Ook de regen na de droogte heeft een impact. Onvoldoende water tijdens de herfst of de daaropvolgende seizoenen vertraagt het herstel en zorgt voor stress in de daaropvolgende jaren.
Elke soort reageert volgens zijn eigen drempelwaarde. Voor sommige bomen weegt een korte en gewelddadige crisis zwaarder; voor anderen wordt een gematigd watertekort dat maanden aanhoudt of zich meerdere seizoenen herhaalt, gevaarlijker.
Winter neemt ook deel aan de reeks. Door milde temperaturen kunnen meer parasieten de koude maanden overleven. Een warme lente zorgt er dan voor dat de knoppen eerder opengaan, waardoor de jonge bladeren worden blootgesteld aan late nachtvorst. De zomerhitte versterkt de droogte en kan de insectenactiviteit verder versnellen.
Boomsterfte krijgt dus vorm door overlappende klimaatafwijkingen. Een te milde winter is gunstig voor parasieten, een vroege lente stelt de bladeren bloot aan vorst, de regen stimuleert een groter bladerdak en in de droge zomer is de grond uitgeput. Elke passage laat een kleine wond achter, totdat de boom geen ruimte meer heeft om te herstellen.
Bossen zullen minder water hebben
De aanwijzingen uit het onderzoek veranderen ook de manier van observeren en beheren van een bos. Een droge zomer blijft een duidelijk teken. Een weelderige lente verdient dezelfde aandacht, vooral als deze een snelle groei en een sterke uitbreiding van het bladerdak heeft opgeleverd.
Volgens de onderzoekers zullen toekomstige plantages zorgvuldiger moeten nadenken over soorten en populaties die droogte kunnen verdragen, inclusief een meer zuidelijke oorsprong van de reeds aanwezige soorten. De keuze vereist lokale beoordelingen van het terrein, de biodiversiteit en de verwachte klimatologische omstandigheden.
Het beheer zal te maken krijgen met een doorgaans lagere waterbeschikbaarheid in de zomer. De auteurs noemen als mogelijke maatregelen het vroegtijdig oogsten van enkele grote bomen met een hoog waterverbruik en het gericht uitdunnen van te dichte opstanden. Door meer ruimte tussen de planten te laten, wordt de concurrentie verminderd en wordt het beschikbare water over minder luifels verdeeld. Het door de WSL voorgestelde beheer vereist bijzondere aandacht na de meest gunstige groeiseizoenen.
De Franse resultaten bieden een nuttige referentie voor de rest van Europa, die kan worden aangepast aan de soort en omstandigheden van elk gebied. Het mediterrane en alpiene klimaat in de steekproef maakt het beeld ook relevant voor veel Italiaanse bossen, waar langere en drogere zomers vaak bomen tegenkomen die al zijn getest uit voorgaande seizoenen. In april is de overkapping vol. In augustus kan het water onder dat afdak al op zijn.
