Effect langdurige droogte op bodemleven onderzocht

5 december 2018

Onderzoekers van de Universiteit van Amsterdam hebben in samenwerking met collega’s van de Universiteit van Lund (Zweden) onderzocht wat het effect is van 18 jaar droogte op de miljarden bacteriën die verborgen zitten in de bodem direct onder de oppervlakte. De studie laat zien dat deze vorm van extreem weer effect heeft op de manier waarop bodems reageren op toekomstige klimaatsveranderingen. De resultaten zijn deze week gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift 'Global Change Biology'.

Het experiment werd uitgevoerd met bodems van een heideveld op de Veluwe. In dit heideveld wordt sinds 18 jaar een grootschalig droogte experiment uitgevoerd. Het internationale onderzoeksteam heeft nu onderzocht wat het effect is van deze langdurige droogte op de micro-organismen in de bodem: hoe tolerant zijn de micro-organismen voor een laag vochtgehalte en zijn ze in staat te herstellen wanneer de bodems opnieuw worden bevochtigd?

Koolstofverlies uit de bodem

Evy de Nijs is eerste auteur van het artikel, dat ze schreef tijdens haar studie aan de UvA. De Nijs: ‘Toekomstige klimaatveranderingen zullen invloed hebben op neerslagpatronen en dit zal consequenties hebben voor de koolstofkringloop in de bodem. Om te kunnen voorspellen wat deze consequenties precies zijn, is het van groot belang te begrijpen hoe veranderende vochtcondities invloed hebben op de micro-organismen in de bodem. Deze micro-organismen spelen een belangrijke rol in de koolstofkringloop. In ons onderzoek hebben we gekeken naar het aanpassingsvermogen van microbiële gemeenschappen op de lange termijn, maar ook op de korte termijn als direct gevolg van verstoringen.’

‘Het bevochtigen van de bodem na droogte resulteert er altijd in dat het leven in de bodem enorm actief wordt,’ legt Albert Tietema uit. UvA-bioloog Tietema is verantwoordelijk voor het langdurende veldexperiment. ‘Het bodemleven begint dan het organische materiaal in de bodem af te breken, met name om te groeien en reproduceren en daarbij wordt ook koolstofdioxide gevormd.’

Aanpassing bodemleven

De resultaten van het onderzoek laten zien dat micro-organismen die voor een langere termijn zijn blootgesteld aan droogte, makkelijker herstellen wanneer het vochtgehalte weer toeneemt in vergelijking met micro-organismen die leven onder normale omstandigheden. Lettice Hicks, bioloog aan de Universiteit van Lund, legt uit: ‘Dit betekent dat de klimaathistorie invloed heeft op hoe micro-organismen reageren op, en bijdragen aan toekomstige klimaatsveranderingen. Bacteriën die zijn aangepast aan droogte, kunnen daarmee de snelheid van koolstofverlies in bodems verminderen.’

Als de bodemorganismen zich aanpassen aan regelmatige voorkomende droogte, iets wat werd gesimuleerd in het veldexperiment, zullen zij in staat zijn sneller te herstellen. Dit zorgt voor een verminderde productie van koolstofdioxide. ‘Onze resultaten laten zien dat microbiële gemeenschappen zich kunnen aanpassen aan het veranderende klimaat en dat het verlies van koolstof uit de bodem kan verminderen,’ concludeert De Nijs.

Publicatiegegevens

Evy A. de Nijs et al: 'Soil microbial moisture dependences and responses to drying-rewetting: the legacy of 18 years drought', in: Global Change Biology (2018https://doi.org/10.1111/gcb.14508)

Contactpersoon

Gepubliceerd door  IBED