Promotie

Geheimen van veen verder ontsluierd

Door de moleculaire samenstelling van veenmonsters te bestuderen is het onderzoeker J. Schellekens van Wageningen University gelukt de vegetatiegeschiedenis te reconstrueren en natte en droge perioden uit het verleden te identificeren.

Promovendus Judith Schellekens
Promotor prof.dr. TWM (Thomas) Kuijper
Copromotor dr.ir. P (Peter) Buurman
Organisatie Wageningen University
Datum

wo 4 december 2013

Veenprofielen worden al meer dan honderd jaar gebruikt als historisch archief. Zowel de vegetatiesamenstelling als de mate van afbraak van het veen zijn direct gekoppeld aan de waterhuishouding in het veen, en daarmee een maat voor klimaatschommelingen in het verleden. Daarnaast spelen veen-ecosystemen een belangrijke rol in de koolstofbalans: zij kunnen atmosferisch CO2 vastleggen d.m.v. fotosynthese (verminderen van het broeikaseffect) of bijdragen aan de uitstoot ervan door de afbraak van plantenresten (versterken van het broeikaseffect).

Pyrolyse-GC/MS is momenteel de beste chemische methode voor het onderzoek van klimaat-gerelateerde veranderingen in venen.
Judith Schellekens

Om inzicht te krijgen in dit ingewikkelde verband tussen vegetatiesamenstelling, afbraakprocessen en waterhuishouding is de chemische samenstelling van het veen in detail bestudeerd. Hiervoor is een techniek gebruikt die grote macromoleculen afkomstig van veenrestanten fragmenteert d.m.v. thermische energie (pyrolyse), gevolgd door scheiding (gaschromatografie) en identificatie (massaspectrometrie) van de fragmenten: pyrolyse-GC/MS. Pyrolyse-GC/MS van een veenmonster resulteert in honderden moleculen. Plant-specifieke moleculen geven informatie over de vegetatie ten tijde van het ontstaan van bepaalde lagen. Daarnaast geven meer algemene moleculen informatie over de mate van afbraak, welke samenhangt met het milieu ten tijde van afzetting.

Het is onwaarschijnlijk dat indicatoren voor de reconstructie van paleomilieus op dezelfde manier gebruikt kunnen worden in verschillende ecosystemen.
Judith Schellekens

Door vegetatie en afbraak karakteristieken te combineren is in het onderzoek aangetoond dat bepaalde als stabiel veronderstelde plant-specifieke moleculen beïnvloed worden door afbraak, zodat eerdere interpretaties uit de literatuur moeten worden herbeschouwd. Ook blijkt bescherming van veenmosveen (Sphagnum spp.) door een hoog fenolgehalte een mythe te zijn, en is gevonden dat het juist de fenolen zijn die worden afgebroken. Met haar onderzoek benadrukt Schellekens het belang van een fundamenteel begrip van de processen die zich in het veen afspelen. Dit is niet alleen van belang voor een juist gebruik van veen als historisch klimaatarchief, maar ook voor het voorspellen van mogelijke terugkoppelingen tussen venen en klimaatverandering.