Bomen stapelen koude dagen – en worden zo eerder groen

Klimaat Bomen lopen elk jaar eerder uit. Komt dat doordat ze meer matige kou ondervinden? Dat is een controversiële gedachte.

Dezelfde zomereik in Ede, gefotografeerd op de dag dat het blad ging uitlopen. Van links naar rechts: op 6 april 2017, op 15 april 2018, op 31 maart 2019 en op 6 april 2020. Meer foto’s op de site GrowApp.
Dezelfde zomereik in Ede, gefotografeerd op de dag dat het blad ging uitlopen. Van links naar rechts: op 6 april 2017, op 15 april 2018, op 31 maart 2019 en op 6 april 2020. Meer foto’s op de site GrowApp.

Steeds vroeger in de lente ontluiken de eerste bladeren aan de bomen. Het is een klimaateffect. Maar niet alleen de temperatuurstijging drijft de bomen ertoe hun bladeren eerder te laten uitlopen, zo stelt een deze week gepubliceerd artikel in Nature Climate Change. Ook daglengte en de doorgemaakte kou (in het Engels: chilling) spelen mee bij het opstarten van het metabolisme na de winter.

„En die laatste twee factoren zijn belangrijker dan tot nog toe werd gedacht”, zegt Ailene Ettinger, eerste auteur van het artikel en ecoloog aan de Harvard University in Boston. De studie is een meta-analyse van 201 eerder gepubliceerde onderzoeken, met 203 boomsoorten. De onderzoeken vonden plaats op gematigde breedtegraden, en met name in Europa.

In het nu gepubliceerde onderzoek blijkt de doorgemaakte kou zelfs de belangrijkste factor. „Terwijl veel ecologen de temperatuurstijging als dominante factor zien”, zegt Ettinger. Dat proces, waarbij een boom als het ware warme temperaturen stapelt, wordt forcing genoemd.

Ecoloog Ivan Janssens, verbonden aan de Universiteit Antwerpen en niet betrokken bij de studie, twijfelt over de uitkomst. „Dat kou een rol speelt bij het timen van bladontplooiing weten we al heel lang. Maar welke rol?”, zegt hij aan de telefoon. Het achterliggende idee is dat bomen op gematigde breedtegraden een bepaalde hoeveelheid kou moeten hebben ‘gestapeld’ voordat ze hun bladeren laten uitkomen. Het is een mechanisme dat beschermt tegen het te vroeg uitlopen van de bladeren. Een boom – en planten in bredere zin – moet na een relatief warme week in februari niet meteen uitlopen. Want er kan daarna alsnog vorst komen. Janssens: „Om in het voorjaar bladeren te maken, moeten bomen hun energiereserves aanspreken. Als de bladeren te vroeg uitlopen, en daarna beschadigd raken door vorst, heb je die reserves verspeeld.”

Het stapelen van kou

Janssens vraagt zich af hoe het kan dat boombladeren steeds vroeger uitlopen, en dat chilling dan toch de belangrijkste factor zou zijn. „Je zou denken dat een boom minder kou kan stapelen als hij steeds vroeger uitloopt.”

Volgens Ettinger hoeft dat niet per se zo te zijn. „Het ligt er maar net aan wat de boom als chilling meetelt.” Met andere woorden, binnen welke temperatuursrange speelt dat effect van koustapeling? Ettinger legt uit dat ze voor hun studie een computermodel hebben gebruikt waarbij er sprake is van chilling als de temperatuur boven de 1,4 °C ligt en onder de 12,4 °C. „Door de opwarming van de aarde kan het zijn dat een boom in de winter steeds vaker binnen die range komt.” Een boom bereikt dan eerder zijn ‘kou-tax’.

Ecoloog Arnold van Vliet, verbonden aan de Wageningen Universiteit, noemt het artikel „interessant”. Hij coördineert sinds 2001 de Natuurkalender, die op basis van duizenden waarnemingen allerlei jaarlijks terugkerende verschijnselen in de natuur bijhoudt. Zoals het moment van eerste bladontplooiing. Voor de zomereik lag de mediaan (de middelste van alle waarnemingen) vijftig jaar geleden op 3 mei, vertelt Van Vliet. Dat moment is, gemeten over de periode 2001-2020, verschoven naar 21 april. Ook bij de witte paardenkastanje (die in maart/april uitloopt) en de beuk (in april/mei) vormen de eerste bladeren zich zo’n twee weken eerder dan een halve eeuw geleden. Van jaar tot jaar varieert het moment van eerste bladontplooiing erg, zegt Van Vliet. Uit de statistische analyse van vijftig jaar waarnemingen blijkt dat bij de zomereik 80 procent van de jaarlijkse variatie in dat moment van bladontplooiing verklaard wordt door de temperatuur in de voorgaande maanden.

Ettinger wijst erop dat er veel modellen in omloop zijn om gegevens te analyseren. Dat zegt ook Janssens. „Met het model kun je de uitkomst erg sturen”, zegt hij. Komt koustapeling er als belangrijkste factor uit, of temperatuurstijging? „Het is bijna een kwestie van geloof”, zegt Janssens.

Kern van het probleem is dat je niet echt weet wat er in de bladknop gebeurt, zegt Janssens. Voor zover nu bekend doorloopt een boom in de winter twee slaaptoestanden. Eerst een diepe slaap, waarin koustapeling wel meetelt, maar temperatuurstijging nog niet. Daarna volgt een minder diepe slaap. Een boom reageert dan wel op hogere temperaturen. „Maar aan de buitenkant kun je niet zien wanneer die tweede fase precies start, en wanneer forcing gaat meetellen”, zegt Janssens. Dus is ook niet met honderd procent nauwkeurigheid de totale forcing te berekenen.

Zonnestraling en vochtigheid

Zo zijn er meer raadsels. Het steeds vroeger uitlopen lijkt bijvoorbeeld te vertragen. Janssens schreef er vijf jaar geleden al een artikel over in Nature. Eén van de ideeën, zegt Ettinger, is dat de daglengte hierin een rol speelt. „Als de periode van daglicht te kort wordt, remt dat de bladontplooiing.”

En om het nog ingewikkelder te maken: Janssens heeft inmiddels ook aanwijzingen dat zonnestraling en vochtigheid een rol bij deze timing spelen. En terwijl de winters warmer worden, en het jaarlijks aantal vorstdagen afneemt, zijn bomen op het noordelijk halfrond – ook fruitbomen – juist door dat vroegere uitlopen per saldo blootgesteld aan méér vorstdagen, zo rekende hij twee jaar geleden in Nature Communications uit voor de periode 1982-2012. „De kans op vorstschade is toegenomen.”

Janssens hoopt veel vragen op te lossen met een groot onderzoek dat hij aan het opzetten is. De bedoeling is om vijf boomsoorten, waaronder beuk en populier, aan allerlei omstandigheden bloot te stellen en dan elke twee weken rna van de bladknoppen te analyseren. „Het rna vertelt ons welk deel van het dna actief is in de bladknoppen”, legt hij uit. „Hopelijk kunnen we aan het rna aflezen wanneer bijvoorbeeld die tweede, lichte slaapfase begint en hoe al die factoren – kou, temperatuur, daglengte – van invloed zijn.”