Minnen JG van ,
Klein Goldewijk CGM ,
Leemans R ,
Kreileman GJJ
83 p
in Dutch
1996
Toon Nederlands
English Abstract The CO2 concentration in the atmosphere has increased
considerably during the last century. Without strong reductions of
greenhouse gas emissions, the concentration will double from the
pre-industrial level in the middle of next century. For a better
understanding of its consequences a thorough understanding of the global C
cycle is important. The terrestrial biosphere is a crucial part of the C
cycle, because of its large C exchange capacity and the sensitivity of its
fluxes for changes in environmental conditions. The terrestrial C cycle
model, described in this report, is a component of the Integrated Model to
Assess the Greenhouse Effect (IMAGE 2) but can also be used in a stand-alone
mode. The model simulates major C fluxes between the terrestrial biosphere
and the atmosphere, and determines C storage in different compartments of
the terrestrial biosphere on a 0.5 x 0.5 degree grid. The driving factor
is the net primary production (NPP) of ecosystems. The actual value of NPP
depends on the land cover characteristics in each grid cell and on different
local environmental conditions. Actual NPP is altered by CO2 fertilization
(again dependent on climate and several local conditions), the effects of a
changing temperature and moisture availability on net plant photosynthesis
and soil decomposition, and an increase of the water use efficiency of
plants under increased atmospheric CO2 concentration. Shifting vegetation
zones as a response to climatic change can also influence the actual land
cover and therefore the global C cycle. Applications of the model are
presented and the importance of the terrestrial C cycle for the global C
cycle is evaluated. A major conclusion is that this role cannot be
neglected and that large regional differences in response patterns exist.
The model has the possibility to create a better regional understanding of
the terrestrial C cycle and has the capability to evaluate the consequences
of different impact and mitigation scenarios.
Rapport in het kort
De afgelopen decennia is de CO2 concentratie in de
atmosfeer gestegen. De verwachting is, dat zonder een drastische beperking
van de CO2 emissie de mondiale concentratie van dit broeikasgas medio
volgende eeuw verdubbeld zal zijn. Om de gevolgen hiervan te kunnen
bepalen, is een goed begrip van de mondiale koolstof (C) cyclus
noodzakelijk. De terrestrische biosfeer is hier een belangrijk onderdeel
van. De biosfeer bevat veel koolstof en is gevoelig voor
klimaatverandering. Een modelmatige benadering is de meest bruikbare
methode om goed inzicht te krijgen in de complexe interacties tussen
klimaat, land en de C cyclus. Het terrestrische C model, beschreven in dit
rapport, is onderdeel van het IMAGE 2 model (Integrated Model to Assess the
Greenhouse Effect) maar kan ook als zelfstandig model opereren. Het C
cyclus model simuleert zowel de uitwisseling tussen de diverse componenten
van de biosfeer als de uitwisseling tussen de biosfeer en de atmosfeer.
Alle berekeningen vinden plaats binnen een geografisch expliciet raster met
een resolutie van 0.5 graad. Netto primaire produktie (NPP) is de sturende
variabele in het model en is afhankelijk van het type vegetatie en van
verschillende milieufactoren. Actuele NPP verandert als response op een
verhoogde atmosferische CO2 concentraties en klimaat. Deze gesimuleerde
terugkoppelingen zijn: stimulering van de plantengroei en verbeterde
watergebruik-efficientie door verhoogde atmosferische CO2 concentraties, en
het effect van temperatuur en vochtbeschikbaarheid op plantengroei en op
decompositie. De actuele NPP waarden veranderen daarnaast als vervolg van
verschuivingen in landbedekking door klimaatverandering. In tegenstelling
tot vele andere modellen, houdt dit C model er rekening mee dat een
verandering van landbedekking een langzaam proces is, waarin gedurende een
zekere periode een instabiele situatie kan ontstaan. Toepassingen van het
model worden gepresenteerd en het belang van de terrestrische biosfeer voor
de C cyclus worden geevalueerd. Een van de belangrijkste conclusies is dat
de rol van de biosfeer in de mondiale C cyclus niet mag worden onderschat en
dat grote verschillen optreden in de regionale response patronen. Door deze
aanpak en het opnemen van de specifieke terugkoppeling processen is het
mogelijk om een beter inzicht te krijgen in de regionale verschillen van de
C cyclus van de terrestrische biosfeer. Daarnaast heeft het model de
mogelijkheid om de gevolgen van klimaatverandering en verschillende
mitigatie-mogelijkheden te evalueren.
