De door microben gebouwde korsten worden bedreigd door klimaatverandering en veranderingen in landgebruik
Korstmossen (witachtig roze) en cyanobacteriën (donkerbruin tot zwartachtig) vormen biologische bodemkorsten die de grond vormen tussen vetplanten en struiken in de Succulent Karoo ecoregio in Zuid-Afrika.
In de niet aflatende strijd tegen stof beschikt de mens over een diep arsenaal aan wapens, van microvezeldoeken tot verenstofzuigers tot stofzuigers. Maar nieuw onderzoek suggereert dat geen van die technologie te vergelijken is met het geheime wapen van de natuur: biologische bodemkorsten.
Deze biokorsten zijn dunne, samenhangende grondlagen, aan elkaar gelijmd door in het vuil levende organismen, die vaak dorre landschappen bekleden. Hoewel ze onschuldig zijn, schatten onderzoekers nu dat deze ruwe bodemhuiden voorkomen dat jaarlijks ongeveer 700 teragram (30.000 keer de massa van het Vrijheidsbeeld) stof de lucht in zweeft, wereldwijde stofemissies verminderen met maar liefst 60 procent. Tenzij er stappen worden ondernomen om biokorsten, die worden bedreigd door klimaatverandering en verschuivingen in landgebruik, te behouden en te herstellen, zal de toekomst veel stoffiger zijn, rapporteren ecoloog Bettina Weber en collega’s online op 16 mei in Natuur Geowetenschappen.
Ecosystemen op droge grond, zoals savannes, struikgewas en woestijnen, lijken misschien onvruchtbaar, maar ze bieden deze belangrijke natuurlijke dienst die vaak over het hoofd wordt gezien, zegt Weber van het Max Planck Instituut voor Chemie in Mainz, Duitsland. Deze bevindingen “vragen echt om het behoud van biokorsten.”
Biokorsten bedekken rondom 12 procent van het landoppervlak van de planeet en worden meestal gevonden in droge gebieden. Ze worden gevormd door gemeenschappen van schimmels, korstmossen, cyanobacteriën en andere micro-organismen die in de bovenste millimeters van de grond leven en klevende stoffen produceren die bodemdeeltjes samenklonteren. In droge ecosystemen spelen biokorsten een belangrijke rol bij het concentreren van voedingsstoffen zoals koolstof en stikstof en helpen ze ook bodemerosie te voorkomen (SN: 4/12/22).
En aangezien het meeste stof in de wereld uit droge landen komt, zijn biokorsten belangrijk om stof aan de grond vast te houden. Gevallen stof kan voedingsstoffen bevatten die gunstig zijn voor planten, maar het kan ook de water- en luchtkwaliteit verminderen, het smelten van gletsjers versnellen en rivierstromen verminderen. In het Upper Colorado River Basin ontdekten onderzoekers bijvoorbeeld dat stof niet alleen het vermogen van sneeuw om zonlicht te weerkaatsen verminderde, maar ook de duur van de sneeuwbedekking met weken verkortte, waardoor de stroom smeltwater in de Colorado River met 5 procent werd verminderd. Dat is meer water dan de stad Las Vegas in een jaar trektzegt Matthew Bowker, een ecoloog van de Northern Arizona University in Flagstaff die niet betrokken was bij de nieuwe studie.
Experimenten hadden al aangetoond dat biokorsten de bodem versterkten tegen erosie, maar Weber en haar collega’s waren benieuwd hoe dat effect op wereldschaal uitpakte. Dus haalden ze gegevens uit experimentele onderzoeken die de windsnelheden meten die nodig waren om stof van verschillende bodemtypes te eroderen en berekenden hoe verschillen in biokorstdekking de stofproductie beïnvloedden. Ze ontdekten dat de windsnelheden die nodig zijn om stof te eroderen van bodems die volledig zijn afgeschermd door biokorsten, gemiddeld 4,8 keer groter waren dan de windsnelheden die nodig zijn om kale bodems te eroderen.
De onderzoekers verwerkten vervolgens hun resultaten, samen met gegevens over de wereldwijde dekking van biokorsten, in een wereldwijde klimaatsimulatie waarmee ze konden inschatten hoeveel stof de biokorsten van de wereld elk jaar vastzaten.
“Niemand heeft ooit echt geprobeerd om die berekening wereldwijd te maken”, zegt Bowker. “Zelfs als hun aantal niet klopt, laat het ons zien dat het echte aantal waarschijnlijk significant is.”
Met behulp van projecties van toekomstige klimaatomstandigheden en gegevens over de omstandigheden die biokorsten kunnen verdragen, schatten Weber en haar collega’s dat tegen 2070 klimaatverandering en verschuivingen in landgebruik kunnen leiden tot biokorstenverliezen van 25 tot 40 procent, wat de wereldwijde stofemissies met 5 zou verhogen. tot 15 procent.
Het behoud en herstel van biokorsten zal de sleutel zijn tot het verminderen van bodemerosie en stofproductie in de toekomst, zegt Bowker. Hopelijk zullen deze resultaten helpen om meer discussies op gang te brengen over de effecten van veranderingen in landgebruik op de gezondheid van biokorsten, zegt hij. “We moeten die gesprekken voeren.”
