Landbouwgronden leveren, behalve voedsel, ook belangrijke diensten zoals schone lucht en schoon drinkwater. Daarnaast bufferen ze klimaatverandering door broeikasgassen op te slaan en worden ziekten en plagen onderdrukt. Al deze functies zijn afhankelijk van het bodemleven.

“Door intensieve landbouw komt het bodemleven steeds meer onder druk te staan,” legt programmaleider Wim van der Putten van het Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW) uit. “Een brede coalitie van onderzoekers en bedrijven gaat nu bekijken op welke wijze landbouwgronden hun multifunctionaliteit terug kunnen krijgen en welke gewassen, rassen, bodemorganismen en substraten daarbij een rol kunnen spelen.”

Kunstmatige intelligentie

De naam van dit nieuwe onderzoeksprogramma is SoilProS (Soil biodiversity analysis for sustainable production systems). Vanuit de Universiteit van het Amsterdam is Elly Morriën van het Institute for Biodiversitity and Ecosystem Dynamics betrokken als principal investigator. De onderzoekers van NIOO-KNAW, de UvA en andere kennisinstellingen gaan samen met 17 bedrijven, NGO’s en overheden het bodemleven van Nederlandse landbouwgronden in kaart brengen. Dat is een enorme klus, want een handvol grond bevat al gauw zo’n vijfduizend soorten bodemleven en tien miljard individuele organismen.

“Dit is nog maar het begin van het werk,” zegt Van der Putten. “De enorme biodiversiteit gaan we namelijk bewerken met kunstmatige intelligentie om patronen te ontdekken. Die leren ons hoe het bodemleven haar multifunctionaliteit terug kan krijgen.” De bedrijven kunnen deze kennis gebruiken om duurzamere gewassen, micro-organismen en substraten te ontwerpen. NGO’s en overheden kunnen deze kennis gebruiken bij hun advisering en beleidsontwikkeling.

Traditie uitbreiden

Nederland kent een lange traditie van bodemonderzoek. Tot voor kort was dat vooral gericht op het meten van de chemische en fysische bodemeigenschappen. Het SoilProS-programma gaat hier een belangrijk onderdeel aan toevoegen: biologische bodemanalyses. Op dit moment worden die al wel uitgevoerd, maar de interpretatie van de gegevens vormt een belangrijke bottleneck.

Dit gaat SoilProS oplossen met machine learning en netwerkanalyses. De voorspellingen worden in de praktijk gevalideerd, samen met boeren en bedrijven. Van der Putten: “We voorzien de landeigenaren en grondgebruikers van nieuwe kennis en gaan samen op zoek naar toepassingen.”

Urgent probleem

Het TTW-Perspectiefprogramma omvat in totaal zeven consortia van onderzoekers, bedrijven, maatschappelijke organisaties en overheden, die technologische innovaties gaan ontwikkelen voor een scala aan maatschappelijke uitdagingen. Dit gebeurt met financiering van het Ministerie van Economische Zaken en Klimaat aan NWO.

Naast het NIOO-KNAW en de UvA  zijn de volgende kennisinstellingen betrokken: Utrecht Universiteit, Universiteit Twente, Wageningen University & Research en HAS Hogeschool in Den Bosch. De bedrijven en andere maatschappelijke partners in het programma zijn: Agrifirm, Barenbrug, Kekkilä-BVB, Friesland-Campina, Syngenta, Vitens, Hilbrandlab, Plant Health Cure, Stichting Aardbei Onderzoek, ESTI-impact BV, Eijkelkamp, Wij.land, LTO Nederland, Provincie Gelderland, Provincie Noord-Brabant, Rijkswaterstaat en het Ministerie van Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit.