Wat het voedselweb ons kan leren over bodems
Bodemverlies een halt toeroepen wordt een dringende noodzaak. Alleen al in Europa is slecht landbeheer verantwoordelijk voor naar schatting 970 miljoen ton aan bodemmateriaal dat jaarlijks verdwijnt als gevolg van erosie. Als we efficiënte strategieën willen ontwikkelen om aangetaste bodems te herstellen, hebben we een beter inzicht nodig in de koppelingen tussen bodemstructuur, de organismen die hierin leven en de manier waarop organisch materiaal vergaat. Het project AGG-REST-WEB (Let’s restore our soils: using the soil food web to engineer the soil structure and functioning), uitgevoerd met de steun van het Marie Skłodowska-Curie Actions-programma, heeft nieuwe inzichten opgeleverd in de relatie tussen biodiversiteit in de bodem en de werking hiervan. Het team heeft kunnen aantonen dat interacties tussen verbruikers en voedingsstoffen in het bodemweb een aanzienlijke impact hebben op de fysieke eigenschappen van de bodem, die zelf weer invloed uitoefenen op de toegang tot voedingsstoffen. “Kortom: wie eet en wie gegeten wordt, is afhankelijk van wie elkaar tegenkomen in het ondergrondse labyrint”, verklaart Amandine Erktan, onderzoeksmedewerker bij Marie Skłodowska-Curie en hoofdonderzoeker in het project.
Voorzien in extra diversiteit
Het voedselweb in de bodem is het netwerk van voedingsketens die in de bodem levende organismen met elkaar verbinden. Om te onderzoeken hoe deze invloed uitoefenen op de bodemstructuur voerde het team twee experimenten uit waarin werd gekeken naar verschillende typen trofische interacties – voedingsrelaties – en hun invloed op de bodem. “Tot nu toe is het effect dat bodemorganismen op de bodem hebben voornamelijk onderzocht door naar afzonderlijke groepen te kijken, bijvoorbeeld aardwormen of schimmels. Met deze aanpak worden mogelijke interactie-effecten in echte bodems genegeerd”, vertelt Erktan. “We hebben aangetoond dat trofische interacties belangrijk zijn voor bodemaggregatie. Het stimuleren van herkolonisatie van aangetaste bodems door verschillende koloniën uit verschillende delen van het voedselweb zou dus een bijdrage kunnen leveren in het herstel van bodemhabitats.”
Een feedback-lus
Hoewel de activiteiten in eerste instantie waren gericht op dit aspect, realiseerde Erktan zich al snel dat de relatie tussen het voedselweb en de bodemstructuur mogelijk uit tweerichtingsverkeer bestaat. “Via grootschalige bodemkenmerken kan vaak geen verklaring worden gegeven voor verandering in het dieet van bodemleven. Ik had het idee dat bodemstructuur op microschaal de waarschijnlijkheid dat voedselbronnen en verbruikers elkaar tegenkomen zou kunnen verklaren”, licht ze toe. Erktan voerde literatuuronderzoek uit om alle beschikbare kennis op dit vlak te verzamelen. Hieruit bleek dat de fysieke structuur van de bodem bepalend lijkt te zijn in hoe organismen voedsel kunnen waarnemen en hiertoe toegang kunnen krijgen. Hoewel er meer onderzoek nodig is om een volledig inzicht te verwerven in deze mechanismen, is het strategische belang van deze inzichten enorm: “Ze maken de weg vrij voor nieuw interdisciplinair onderzoek waarin ecologie en fysica van het voedselweb in de bodem worden gecombineerd.”
Koolstofopslag
Nader onderzoek naar deze aspecten kan tevens een bijdrage leveren aan de strijd tegen klimaatverandering. “De bodem vormt een omvangrijk reservoir voor koolstof. Kleine veranderingen in de hoeveelheid koolstof in de bodem kunnen enorme gevolgen hebben voor het wereldklimaat”, voegt Erktan toe. De hoeveelheid opgeslagen koolstof staat niet altijd in verhouding tot de hoeveelheid organisch materiaal dat aan de bodem wordt toegevoegd. Hoewel we nog niet beschikken over een volledig beeld van deze opslagmechanismen, is Erktan van mening dat het verschil mogelijk verband houdt met de rol die de bodemstructuur speelt bij het blokkeren van toegang van verbruikers tot plantaardig en dierlijk restmateriaal. Door deze patronen te analyseren, kunnen we mogelijk een routekaart ontwikkelen om deze patronen aan te passen, zegt ze: “Mogelijk kunnen we hierdoor beter voorspellen hoe veranderingen in landbeheer invloed hebben op koolstofopslag.”
Keywords
AGG-REST-WEB, bodemstructuur, bodemaggregatie, voedselweb in de bodem, trofische interactie, werking, bodembiodiversiteit, koolstofopslag, aangetaste bodems