Nieuws
Het lab in voor onderzoek aan koolstofopslag door voedselbossen
Bodemecoloog Isabelle van der Zanden onderzoekt of voedselbossen kunnen helpen om de gevolgen van klimaatverandering te vertragen, via de ondergrondse opslag van koolstof. Daarvoor analyseert ze naast de koolstofconcentraties in de bodem ook het bodemleven in twee jonge én in acht oudere voedselbossen. Momenteel brengt Van der Zanden haar dagen door in het lab. Want vaststellen of voedselbossen een bijdrage kunnen leveren als duurzaam landbouwsysteem gaat gepaard met analyses op het niveau van regenwormen tot eencelligen en moleculen.
Belangrijk ondergronds netwerk
Tijdens hun groei leggen planten het broeikasgas koolstofdioxide uit de lucht vast. Wanneer een plant afsterft, eindigt hij, dankzij de activiteit van bodemorganismen, voor een deel onder de grond. De verwachting is dat die opslag in een voedselbosbodem effectiever gebeurt dan in andere landbouwsystemen doordat daar een rijker bodemleven aanwezig is dan in bijvoorbeeld een akker of grasland.
Dat zou betekenen dat voedselbossen een succesvolle bijdrage kunnen leveren aan het tegengaan van klimaatverandering, wat het voor agrariërs een aantrekkelijke landbouwvorm zou maken. Van der Zanden: “Een belangrijke vraag daarbij is de rol van verschillende factoren, waaronder bodemtype, plantengemeenschap en bodemgemeenschap.”
Het bodemvoedselweb is erg belangrijk bij de koolstofdynamiek van de bodem. Naarmate een voedselbos zich ontwikkelt, verwacht je steeds meer schimmels en ook schimmeletende aaltjes.
Cruciaal voor een efficiënte koolstofopslag is in elk geval de diversiteit van organismen in de bodem. Van der Zanden: “Het bodemvoedselweb van schimmels en bacteriën met diertjes zoals aaltjes, springstaarten, mijten en regenwormen is erg belangrijk bij de koolstofdynamiek van de bodem. Onze hypothese is dat in een akkerbodem meer bacteriën dan schimmels zitten. Naarmate een voedselbos zich ontwikkelt, verwacht je steeds meer schimmels en ook schimmeletende aaltjes.”
Bodems van acht voedselbossen
Om de veranderingen in een voedselbosbodem vanaf het begin te volgen, is in 2020 een langetermijn-monitoringsproject gestart bij de toen gloednieuwe voedselbosterreinen Schijndel en Eemvallei Zuid. Als PhD-onderzoeker bij het Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW) deed Isabelle van der Zanden in het najaar van 2018 en 2020 nulmetingen in de glibberige bodems van die terreinen. Maar, zegt Van der Zanden: “Processen in de bodem gaan traag en duren veel langer dan de vier jaar die staat voor mijn promotieonderzoek. Wil ik iets leren, dan moet ik ook naar volwassener systemen kijken.”
Daarom richtte ze zich in 2021 vooral op het bemonsteren van acht al bestaande voedselbossen. “Zeven liggen in Nederland en één in België. Ze zijn tussen de 5 en 27 jaar oud. Ik nam bodemmonsters in elk van deze acht voedselbossen én in andere vormen van landgebruik in hun directe omgeving: een akker, grasland en bos. Zo kan ik vaststellen of er een duidelijk verschil is tussen de bodems onder die vier typen landgebruik. Inmiddels heb ik nauw contact met PhD-onderzoeker Lieke Moereels die aan de Universiteit van Gent een vergelijkbaar onderzoeksproject doet, maar met een iets andere focus. We delen onze gegevens, waardoor onze gezamenlijke dataset zelfs zal bestaan uit 15 voedselbossen en hun lokale referentiesites.
Koolstof is super dynamisch. We willen weten of in een voedselbos netto meer koolstof wordt opgeslagen dan afgebroken.
Analyses in het lab
Van haar ‘eigen’ acht gebieden stelt Van der Zanden nu vast welke organismen er in leven. Dat gebeurt bijna volledig in het lab. “Ik doe dat voor de meeste soortgroepen, zoals de bacteriën en schimmels, met DNA analyses, want die geven de meest nauwkeurige inzichten - tot op soortniveau. Maar voor sommige groepen gebruik ik een microscoop, zoals voor de regenwormen.”
Daarnaast onderzoekt ze van elke bodem een aantal chemische en fysische parameters. “Ik meet de beschikbaarheid van nutriënten, de zuurgraad en de bodemdichtheid, belangrijk om percentage koolstof om te rekenen naar kilogram koolstof per hectare. Het omgekeerde van de bodemdichtheid is porositeit, een maat voor de hoeveelheid lucht en water die in de bodem kan doordringen.”
Aggregaatstabiliteit
Vanaf april gaat Van der Zanden de zogeheten ‘aggregaatstabiliteit’ van de bodems vaststellen. “Dat doe ik bij de Wageningen Universiteit. Aggregaten zijn een soort samenklonteringen van minerale bodemdeeltjes met organisch materiaal en bijvoorbeeld schimmeldraden en dode bacteriën, die de bodem hun structuur geven. Dat is te testen door de bodemmonsters onder te dompelen in water op zeven van verschillende groottes en van de verschillende aggregaatgroottes de koolstofconcentraties te bepalen.”
Dat geeft dus niet alleen informatie over de structuur van de bodem, maar ook over waar de koolstof wordt opgeslagen. Van der Zanden: “Koolstof is super dynamisch. Het wordt via de wortels en afbrekend strooiselmateriaal de bodem in gebracht, maar ook deels weer afgebroken door micro-organismen, waardoor weer CO2 vrijkomt. Uiteindelijk willen we weten of in een voedselbos netto meer koolstof wordt opgeslagen dan afgebroken, en of dat verschilt van andere vormen van landgebruik en welke rol de verschillende bodemorganisme spelen in dit proces.”