Bij laboratoriumtesten kwam vuil waar alleen bacteriën zich bevonden meer CO . vrij2 bij verhitting dan andere bodems
Wetenschappers beginnen de relaties tussen bodemmicroben te ontrafelen waardoor sommige bodems koolstof kunnen vasthouden, terwijl andere die van hen gemakkelijker aan de atmosfeer verliezen.
Als het gaat om het opslaan van koolstof in de grond, kunnen schimmels de sleutel zijn.
De bodem is een enorm koolstofreservoir, dat ongeveer drie keer zoveel koolstof bevat als de atmosfeer van de aarde. Het geheim achter deze koolstofopslag zijn microben, zoals bacteriën en sommige schimmels, die dode en rottende materie omzetten in koolstofrijke grond.
Maar niet alle koolstofverbindingen die door bodemmicroben worden gemaakt, zijn gelijk. Sommige kunnen tientallen of zelfs eeuwen in de bodem meegaan, terwijl andere snel worden geconsumeerd door microben en worden omgezet in koolstofdioxide dat verloren gaat in de atmosfeer. Nu blijkt uit een onderzoek dat schimmelrijke bodems gekweekt in laboratoriumexperimenten geeft bij verhitting minder koolstofdioxide af dan andere bodems.
Het resultaat suggereert dat schimmels essentieel zijn voor het maken van bodem die koolstof in de aarde vasthoudt, rapporteren micro-ecoloog Luiz Domeignoz-Horta en collega’s op 6 november in ISME Communicatie.
Wie maakt de bodem belangrijk, zegt Domeignoz-Horta.
De studie komt op het moment dat sommige wetenschappers waarschuwen dat klimaatverandering dreigt meer koolstof uit de grond en in de atmosfeer vrij te maken, waardoor de opwarming van de aarde verder verslechtert. Onderzoekers hebben ontdekt dat stijgende temperaturen kunnen leiden tot populaties van bodemmicroben, die snel verteerbare koolstofverbindingen uitputten. Dit dwingt de organismen om zich te wenden tot oudere, meer veerkrachtige koolstofopslagplaatsen, waarbij koolstof die lang geleden is opgeslagen wordt omgezet in koolstofdioxide.
Met de gecombineerde dreiging van stijgende temperaturen en schade aan bodemmicrobe-gemeenschappen door intensieve landbouw en verdwijnende bossen, geven sommige computermodellen aan dat tegen 2100 40 procent minder koolstof in de bodem zal blijven steken dan eerdere simulaties hadden verwacht (SN: 22-09/16).
Om te zien of wetenschappers de bodem kunnen overhalen om meer koolstof op te slaan, moeten onderzoekers begrijpen wat bodemmicroben drijft. Maar dat is geen eenvoudige opgave. “Sommigen zeggen dat de bodem de meest complexe matrix op aarde is”, zegt Kirsten Hofmockel, een ecoloog bij het Pacific Northwest National Laboratory in Richland, Washington, die niet bij het onderzoek betrokken was.
Om de zaken te vereenvoudigen, kweekten Domeignoz-Horta, van de Universiteit van Zürich, en collega’s hun eigen vuil in het laboratorium. De onderzoekers scheidden schimmels en bacteriën van bosgrond en kweekten vijf combinaties van deze gemeenschappen in petrischalen, waaronder enkele die alleen thuis waren voor bacteriën of schimmels. De onderzoekers ondersteunden de microben op een dieet van eenvoudige suiker en lieten ze vier maanden lang grond karnen. Het team verwarmde vervolgens de verschillende bodems om te zien hoeveel koolstofdioxide werd geproduceerd.
Bacteriën waren de belangrijkste drijfveren achter het maken van bodem, maar schimmelrijke bodems produceerden minder koolstofdioxide bij verhitting dan bodems die uitsluitend door bacteriën werden gemaakt, vonden de onderzoekers. Waarom is nog onduidelijk. Een mogelijkheid is dat schimmels enzymen kunnen produceren – eiwitten die andere moleculen bouwen of afbreken – die bacteriën niet alleen kunnen maken, zegt Domeignoz-Horta. Deze van schimmels afgeleide verbindingen kunnen bacteriën voorzien van verschillende bouwstenen waarmee ze de bodem kunnen bouwen, wat uiteindelijk kan leiden tot koolstofverbindingen met een langere houdbaarheid in de bodem.
Wat er gebeurt in in het laboratorium gekweekte grond, zal in de echte wereld misschien niet hetzelfde zijn. Maar het nieuwe onderzoek is een belangrijke stap om te begrijpen hoe koolstof op de lange termijn wordt opgesloten, zegt Hofmockel. Dit soort informatie zou onderzoekers ooit kunnen helpen bij het ontwikkelen van technieken om ervoor te zorgen dat meer koolstof langer in de grond blijft, wat zou kunnen helpen de hoeveelheid koolstofdioxide in de atmosfeer te verminderen.
“Als we vijf jaar lang koolstof in de grond kunnen krijgen, is dat een stap in de goede richting”, zegt Hofmockel. “Maar als we eeuwen of zelfs millennia stabiele koolstof in de bodem kunnen hebben, is dat een oplossing.”
