Korstmossen en andere schimmels en algen vormen samen een ‘korst’ op uitgedroogde grond
Wetenschappers hebben een winterharde vorm van biologische bodemkorst ontdekt die overleeft op kustmist in het noorden van Chili. Deze “korst” creëert zwart-witte vlekken over het land in het Pan de Azúcar National Park (afgebeeld).
Misschien is de hardste verzameling korstmossen en andere schimmels en algen die tot nu toe is gevonden, in het volle zicht verscholen in de Atacama-woestijn in het noorden van Chili.
Dit nieuw ontdekte “korst”, zoals ecologen het hebben genoemd, omhult kleine steentjes en trekt vocht uit dagelijkse pulsen van kustmist die over de droogste niet-polaire woestijn ter wereld rollen. Deze gemeenschappen zijn geoptimaliseerd om te fotosynthetiseren met minder dan de helft van het water dat andere bekende biologische bodembodems in de woestijn gebruiken, rapporteren onderzoekers in januari Geobiologie.
De ‘supercoole’ vondst suggereert dat bodemgemeenschappen hun brood kunnen verdienen in de meest barre omstandigheden op de planeet, zegt Jayne Belnap, ecoloog van de US Geological Survey in Moab, Utah, die niet betrokken was bij de studie.
Biologische bodemkorstjes of biokorstjes zijn conglomeraties van algen, cyanobacteriën, korstmossen, schimmels of mossen die naar schatting 12 procent van het land op aarde bedekken. Ze worden vaak aangetroffen in woestijnen, waar ze de grond bedekken en erosie voorkomen. Ze vormen ook ecosystemen door atmosferische koolstof en stikstof in de grond te trekken en zuurstof te produceren via fotosynthese.
Slechts een paar millimeter regen dempt de Atacama gemiddeld elk jaar. Maar sommige gebieden ervaren dagelijkse cycli van mist en dauw. In zo’n ‘mistoase’, ongeveer 2,5 kilometer van de Pacifische kust in het Pan de Azúcar National Park ten noorden van Santiago, zagen onderzoekers vreemde markeringen.
“We kwamen aan met onze auto’s en zagen deze zwartachtige en witachtige patronen in het landschap”, zegt botanicus Patrick Jung van de Hochschule Kaiserslautern – University of Applied Sciences in Duitsland.
Eerdere onderzoeken hebben andere biokorstjes in de Atacama geïdentificeerd. Maar de nieuwe korstmonsters waren niet zoals die – analyses onthulden korstmossen, schimmels, algen en cyanobacteriën die kleine kiezelstenen van 6 millimeter omhulden en de kiezelstenen boven op de grond bij elkaar hielden, als een op stenen gebaseerde pinda broos. In tegenstelling tot andere biocrusts, die zich vormen op bodemoppervlakken, is korst “iets anders dat we niet eerder hebben gezien”, zegt Matthew Bowker, een ecoloog aan de Northern Arizona University in Flagstaff die niet bij het onderzoek betrokken is.
Bij laboratoriumexperimenten heeft het team de snelheid gemeten waarmee de korstcollectieven kooldioxide consumeerden met verschillende hoeveelheden vocht. De fotosynthetische activiteit bereikte een piek toen een monster slechts 0,25 millimeter water had – wat overeenkomt met 250 milliliter water voor een vierkante meter korrel-korst – wat binnen het bereik ligt dat wordt verwacht voor afzettingen van dagelijkse mistbanken bij de kust. Ter vergelijking: biocrusts in de Sonorawoestijn in Mexico en het zuidwesten van de VS zijn het meest fotosynthetisch actief wanneer ze verzadigd zijn met tussen 0,5 en 1 millimeter water.
Gedetailleerde microscopie van de rotsen toonde schimmels die geassocieerd waren met de korst-tunneling vanaf het oppervlak. De buisvormige groeistructuren van deze schimmels, of hyfen, zwellen op en krimpen door de miststroom, waardoor scheuren ontstaan die uiteindelijk de stenen breken. Deze ‘biologische verwering’ is het enige bekende proces om nieuwe grond te creëren in de Atacama-woestijn, zegt het team. Dergelijke korstkorrels hebben mogelijk het ruwe oppervlak van de oude aarde getransformeerd voordat fotosynthetiserende planten ontstonden door stenen af te breken en bij te dragen aan de voedingscyclus (SN: 1-3-2018).
Terwijl wetenschappers zowel schimmels als planten die in rotsen graven hebben gedocumenteerd (SN: 22-5-19), evenals korstmossen die overleven in mistwoestijnen (SN: 27-2-18), vertegenwoordigt korst “een nieuwe samenstelling van die processen”, zegt Belnap.
Soortgelijke korsten groeien waarschijnlijk in de andere mistwoestijnen van de aarde, zegt Jung. De onderzoekers zijn van plan om te zoeken naar gemeenschappen in de Namib-woestijn aan de kust in zuidelijk Afrika, waar anderen de veelbetekenende zwart-witpatronen hebben opgemerkt.
