sciencetalk

Als een boom dood is, vergaat hij. Hij vermolmt.
Waar blijft al zijn materie?

Komt er CO2 en/of CH4 in de lucht?

Graag wat details.

Dat hangt er een beetje vanaf hoe die boom precies vergaat. In een bos of iets dergelijks denk ik dat een gevallen boom uiteindelijk vooral zal 'opgaan' in CO2 en water: door vraat door dieren, groei van schimmels, bacterien en dergelijke. 
 
Onder bijzondere omstandigheden kan er ook wel methaan onstaan natuurlijk, bijvoorbeeld in een moerasachtig gebied waarbij de boom valt en onder water terecht komt. 

Als een boom dood is, vergaat hij. Hij vermolmt.

Waar blijft al zijn materie?

Komt er CO2 en/of CH4 in de lucht?

Graag wat details.

Ja, in een biologisch actieve bodem leven allerlei heterotrophe diertjes, bacterien en schimmels die zich te goed doen aan de koolstof die daar terecht komt door plantaardig afval. In zuurstofloze (natte) omstandigheden zijn het bepaalde bacterien die met anaerobe vertering methaan produceren, maar het grootste gedeelte van die heterotrofe organismen verteert het organische materiaal door zuurstof te gebruiken bij de vertering, en die ademen co2 uit. Net zoals wij zuurstof verbruiken bij de vertering van voedel en CO2 uitademen.

Een biologisch actieve bodem ademt dus. Neemt zuurstof op en ademt CO2 uit als plantaardig resttmateriaal wordt vereert. Bij verrotinng en vermolming is het hetzelfde. Dan wordt het hout ook verteert door microrganismen bacterien en schimmels.

Dat ademen van de bodem door de activiteit van al die heterotrofe microorganismes noemen we “bodem respiratie”. En het zuurstofverbruik en de CO2 uitstoot die daarmee gemoeid is is in “bijna” evenwicht met de CO2 opname en zuurstof productie van planten en bomen d.m.v. Fotosynthese.

Hoe de balans uitvalt (tussen CO2 opname en uitstoot, en zuurstofopname en uitstoot) is een beetje afhankelijk van andere omstandigheden. Droogte of natheid van de bodem, temperatuur, aanwezigheid van ook andere nutrienten.

Bij een gesloten systeem is het in ieder geval zo dat altijd ergens terecht komt - dode bomen worden gegeten door het een of ander, dat wellicht door predatoren en zo de voedselcyclus door. Uiteindelijk sterven die predatoren zelf ook een keer, en komen de mineralen weer terug in de bodem zodat er planten van kunnen groeien. 
 
Iets als een regenwoud is daarmee eigenlijk heel neutraal, er gaat nauwelijks iets in of uit. In geval van iets als de amazone zelfs netto nauwelijks water gezien dat als wolken ergens tegen de andes botst en via rivieren gewoon terug stroomt naar waar het ooit verdampte. 
 
Methaan is mogelijk wel een uitzondering: voor zover ik weet zijn er geen organismen die dat in lucht kunnen gebruiken, en gezien het een relatief licht gas is stijgt het uiteindelijk de hogere atmosfeer in. Daar reageert het dankzij UV licht en waterdamp tot CO2 en water, al kan dat wel een relatief langzaam proces zijn waardoor methaan uit een moeras kan bijdragen aan broeikas-effecten. 

Methaan is mogelijk wel een uitzondering: voor zover ik weet zijn er geen organismen die dat in lucht kunnen gebruiken

Er zijn ook wel bacterien die methaan consumeren, en zij kunnen dat zowel in zuurstofloze als zuurstofrijke condities.

Jawel, maar niet in de lucht lijkt me? Voor zover ik weet leven die vooral in de oceaan waar methaan van nature opborrelt. 

Benm schreef:
Jawel, maar niet in de lucht lijkt me? Voor zover ik weet leven die vooral in de oceaan waar methaan van nature opborrelt. 

 
Nee niet in de lucht, maar vooral in de bodems, en dat maakt dat de bodems ook methaan uit de lucht die wat dichter aan de grond is absorberen.
 
 
 

Methanotrophs occur mostly in soils, and are especially common near environments where methane is produced. Their habitats include oceans, mud, marshes, underground environments, soils, rice paddies, and landfills.

https://en.wikipedia.org/wiki/Methanotroph

 
maar dat gezegd hebbende.. Er is recent ook een artikel geweest dat er een trend is dat de bosbodems de laatste decennia minder methaan zijn gaan opnemen.
 
 

The amount of methane absorbed by forest soils has fallen by an average of 77% in the northern hemisphere over the past 27 years, a new study finds.

 
The research, which analysed soil data taken from more than 300 studies, suggests that the world is currently “overestimating the role that forest soils play in trapping gas”, the lead author tells Carbon Brief.
 
This reduced uptake of methane by soils is likely being driven by increases in soil moisture as a result of enhanced rainfall, the author adds. In wetter soils, the bacteria that break down and store methane are less able to function, he explains.
 
The discovery “means that methane will accumulate much faster in the atmosphere”, another scientist tells Carbon Brief.
>>>>>

https://www.carbonbrief.org/methane-uptake-from-forest-soils-has-fallen-77-per-cent-three-decades.
 
Dan nog even over de CO2 fluxes:
 
Over dat de aarde groener wordt door de CO2 bemesting is al veel gepubliceerd, en het is ook logisch dat dat gebeurt.
Dat betekent ook dat er meer fotosynthese is.
 
Er is echter  ook een andere kant aan het verhaal. Namelijk dat de CO2 uitstoot vanuit de bodems (bodemrespiratie) ook toeneemt.
(Nature:) "Globally rising soil heterotrophic respiration over recent decades"
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0358-x
 
Er gaat dus meer koolstof heen en weer tussen atmosfeer en biosfeer. Met een nadruk op een vergroting van de flux naar beide richtingen.
 
(het gaat in mijn bijdrage niet helemaal goed met de quote tags, excuses daarvoor) 

Ergens zit daar ook wel iets logisch in: Fossiele brandstoffen waren ooit biomassa, maar zijn op een of andere manier aan het systeem onttrokken geraakt (sedimentatie etc). Als je dat vervolgens weer terug in de cyclus brengt door het te verbranden vormt het, gegeven voldoende water en zonlicht, meer biomassa. 
 
Dat is ook wat er gebeurd: veel delen van de wereld worden letterlijk 'groener' in de zin dat uit metingen blijkt dat er meer vegetatie met bladeren aanwezig is dan decennia geleden. Voor sommige mensen zal dat een prettig effect zijn gezien er meer landbouw mogelijk is in het gebied waar ze wonen.