Het inschatten van de koolstofimpact van beheermaatregelen in heide

Om heide in stand te houden is een intensief beheer nodig (plaggen, branden, maaien en begrazen), wat een invloed heeft op zowel de bovengrondse als ondergrondse koolstofvoorraad. Doorgaans is de ondergrondse koolstofvoorraad een tiental keer hoger dan de bovengrondse. De ondergrondse voorraad is vaak lager dan in graslanden en bossen omdat heidegebieden vaak voorkomen op zandgronden, met een lagere koolstofopslagcapaciteit, en intensievere beheermaatregelen kennen zoals plaggen en/of branden. In natte heide daarentegen, komen soms plekken met veen voor waar de koolstofvoorraad heel hoog kan oplopen. Voor beheerders is het belangrijk om deze koolstofhotspots te lokaliseren en hier extra voorzichtig mee om te springen.

Bovengrondse koolstofvoorraad

De bovengrondse biomassa en de daar bijhorende koolstofvoorraad in heide is door het intensieve beheer vrij beperkt, maar niet verwaarloosbaar. In de literatuur worden waarden van 2 t C per ha tot 17 t C per ha toegeschreven. Deze grote variatie is te wijten aan verschillende methodieken en de leeftijd van de heide. Eén studie vermeldde dat de bovengrondse biomassa in heide piekt 25 jaar na herstel. Daarna gaan de oudere struiken uit elkaar vallen en open plekken creëren. Deze open plekken zijn echter goed voor bepaalde fauna. Heide die gedomineerd wordt door grassen zoals pijpenstrootje heeft een lagere bovengrondse koolstofvoorraad dan heide gedomineerd door struikheide (Calluna vulgaris).

Ondergrondse koolstofvoorraad

Hieronder zie je de koolstofvoorraden per bodemtype voor natte (4010) en droge heide (4030) in Vlaanderen tot op 1 meter diepte.

Hieronder zijn de koolstofvoorraden van heidegebieden in Groot-Brittannië en Nederland weergegeven.

Naast het bodemtype en de drainageklasse heeft het beheer een invloed op de koolstofopslag in heidegebieden. Heide is, net zoals grasland, een halfnatuurlijk ecosysteem. Om dit habitat en de openheid ervan te behouden is een intensief beheer nodig. De meest voorkomende beheeringrepen zijn maaien en/of begrazen, plaggen en het verwijderen van struik- en boomopslag. In sommige gevallen wordt er ook gebrand. Voor het effect van maaien en begrazen verwijzen wij naar de pagina over de impact van graslandbeheer.  

In welke mate het verwijderen van struik- en boomopslag de koolstofopslag beïnvloedt, hangt af van de manier waarop deze verwijderd worden. Indien enkel de bovengrondse biomassa verwijderd wordt, is de impact klein. Indien ook de stronken uitgefreesd worden, zal er meer koolstof verloren gaan. Uitfrezen brengt veel bodemverstoring teweeg. Dit brengt zuurstof in de bodem, wat het mineralisatieproces versnelt en waardoor er koolstof verloren gaat.
Hieronder wordt het effect van branden, plaggen en heideherstel op de koolstofopslag besproken.

Plaggen

Door de hoge atmosferische deposities, verzuring en eutrofiëring zijn heidegebieden gevoelig aan degradatie. Om deze nadelige effecten tegen te gaan is het gebruikelijk om te plaggen. Hierbij wordt de bovenste 5 à 10 cm van de bodem verwijderd, om zo de concentraties aan overtollige nutriënten te verwijderen. Het verlagen van overtollige nutriënten zoals fosfor en stikstof houdt ook in dat de opgeslagen koolstof in de bovenste 10 cm en de biomassa verwijderd wordt. Een Nederlandse studie heeft vijf gebieden met elkaar vergeleken (op zure, zandige bodem). Vier gebieden waren in 1950 omgevormd van heide naar akkerland waarvan er twee in de jaren 90 hersteld zijn door ze te plaggen. De andere twee zijn niet hersteld en zijn grasland sinds 1993 (met Paardenbloem en Akkerdistel als dominante soorten). Het vijfde gebied is reeds 100 jaar heide. Zij constateerden dat de koolstof met 88 – 94% daalde na plaggen. Er vond geen rekolonisatie van regenwormen plaats, de microbiële activiteit was sterk verminderd en de bodemdichtheid was hoger. Dit laatste schrijven ze toe aan het gebruik van zware machines. Door de sterke daling in bodemkoolstof is de buffercapaciteit van de bodem sterk verminderd, waardoor de geplagde gronden de atmosferische deposities niet kunnen bufferen en zware metalen kunnen uitspoelen naar het grondwater en deze contamineren.
Het doel van plaggen als beheermaatregel is het herstellen van de bodemcondities en zo de typische heidevegetatie terug te krijgen. Men kan zich de vraag stellen of het doel om dit habitattype te realiseren het rechtvaardigt om het verlies van belangrijke bodemfuncties en afbouw van de koolstofvoorraden in de bodem er als nadelige gevolgen bij te nemen.

Branden

Een alternatief voor plaggen is begrazen en branden. In een Engelse studie heeft men een verwaarloosde heide hersteld d.m.v. begrazing (0,65 schapen per ha) en gefaseerd branden (cyclus 15 – 20 jaar). Zij constateerden dat slechts 5 à 10% van de koolstofemissies te wijten zijn aan het branden. Eén van de grootste verliezen was te wijten aan een verhoogde erosie na branden. Ze benadrukken dat het gefaseerd branden van kleine stukken dit voor een groot deel zal verminderen. Een deel van het geërodeerde materiaal zal dan terecht komen in de naburige, niet verbrande, delen. Na het in rekening brengen van verscheidene fluxen vonden zij een koolstofbudget dat varieert van 0,34 t C per ha per jaar uitstoot tot 1,46 t C per ha per jaar koolstofopslag. Door het branden wordt bovendien ook houtskool gecreëerd, waarin koolstof op een stabiele wijze voor lange tijd is opgeslagen. Een andere studie ging dieper in op de manier van branden. “Koud” branden (150-300°C) heeft een kleinere impact dan heet branden (>300°C). Wanneer het vuur te heet wordt, dringt de hitte dieper in de bodem waardoor er meer koolstof vrijkomt. Niet alle studies zien branden als een positieve koolstofmaatregel. Het zorgt immers ook voor aanzienlijke broeikasgasemissies. Een andere studie (eveneens in het Verenigd Koninkrijk) berekende dat niet meer branden kan leiden tot een winst van 1,88 t C per ha per jaar.
Zowel plaggen als branden hebben een impact op andere nutriënten en op de biodiversiteit. Dit moet ook in rekening gebracht worden. De impact is ook steeds afhankelijk van de lokale context.

Heideherstel

Een studie in Schotland toonde aan dat heide gedomineerd door struikheide (Calluna vulgaris) meer dan dubbel zoveel koolstof per jaar opslaat dan heide gedomineerd door grassen (borstelgras, gewoon reukgras, gewoon struisgras, schapengras…). De bovengrondse biomassaproductie is vrijwel gelijk, maar de respiratie in heide gedomineerd door grassen is hoger waardoor de netto-opslag hoger is in heide gedomineerd door struikheide. Zij concluderen dat het herstellen van heide gedomineerd door grassen zodat struikheide de dominante soort wordt, de koolstofopslag bevordert.

*1g C = 3,66667g CO2
**Cijfers geven zowel bovengronds als ondergrondse C opslag weer

In het algemeen konden wij slechts weinig literatuur terugvinden over het effect van beheermaatregelen in heidegebieden op koolstofopslag. In het kader van het Integrated Carbon Observation System (ICOS) werd in Maasmechelen in droge heide van het National Park Hoge Kempen een site ingericht om de broeikasgassen te monitoren. Het is de eerste site in een heidesysteem dat geïnstalleerd werd in West-Europa. Meteorologische gegevens en koolstoffluxen worden er opgemeten sinds het begin van 2016. Dit biedt een unieke kans om nieuwe inzichten over de koolstofbalans in deze systemen te verwerven.

De inhoud van deze pagina werd aangeboden door Bos+