Nu de effecten van klimaatverandering steeds zichtbaarder en voelbaarder worden, krijgt de Nederlandse natuur te maken met nieuwe en heftige weersomstandigheden. Langdurige hitte en droogte zijn geen goede combinatie voor planten die een nat zeeklimaat gewend zijn. Massale verdorring en bosbranden liggen op de loer.
Toch zijn sommige gebieden beter opgewassen tegen droogte dan andere. Een volgroeid bos kan zich beter weren dan helmgrassen in de duinen. Voor de promoverende ecoloog Chenguang Gao en zijn collega’s van het Instituut Biologie Leiden (IBL) en Centrum voor Milieuwetenschappen (CML) reden om te onderzoeken of planten die risico lopen te verdrogen de vochtbesparende trucjes van een volgroeid bos kon aanleren. De resultaten zijn onlangs gepubliceerd in Ecosystems.
Verdorring en bosbranden
‘We wisten al dat microben in de grond een rol spelen in het weerstaan van droogte’, vertelt Gao. ‘Sommige schimmels helpen plantenwortels met het verzamelen van vocht en voedingsstoffen. Waar we bovengronds misschien vijftig soorten planten zien, groeien er ondergronds wel twintigduizend verschillende soorten schimmels en bacteriën. Het is behoorlijk lastig om precies te weten welke soorten je precies hebt in een monster. Misschien gaan we in de toekomst de verschillende soorten sorteren op functie, zodat we een beter overzicht krijgen.’
Net als planten boven de grond, ontwikkelt de ondergrondse biodiversiteit zich met de tijd. Een net beginnend plukje gras in de duinen heeft maar een beperkt aantal microben in de grond, terwijl een veel ouder duinbos een heel scala aan ondergrondse micro-organismes herbergt, zowel nuttige als ziekteverwekkende.
Gao’s idee was om de planten een soort vaccinatie tegen uitdroging te geven door microben uit het volgroeide duinbos over te brengen naar de nieuwe stukjes duinvegetatie. Hiermee hoopte hij dat de getransplanteerde microben als een soort kickstart zouden werken voor het jonge stukje natuur, en de planten een aantal waterbesparende trucjes zouden bijleren.
Om dit idee in de praktijk te testen zaaide Gao op een kaal stuk zanderig duin dat door de universiteit wordt gebruikt voor experimenten verschillende inheemse planten in een aantal vakken. Elk vak kreeg een mix van microben uit verschillende delen van het duinlandschap en de duinbossen, in de verwachting dat de planten met microben uit het volwassen bos beter zouden overleven bij droogte.
Lichte teleurstelling
In het voorjaar 2020 kwam precies de droge periode waarop Gao had gehoopt. In vergelijking met voorgaande jaren nam de neerslag met twee derde af, niet prettig voor de planten, maar ideaal voor het experiment. Maar al snel bleken de voorspellingen niet uit te komen. De ‘gekickstarte’ planten deden het niet beter dan de controlegroep. Sterker nog, de vakken met microben uit het duinbos deden het veel slechter.
De ecoloog heeft twee verklaringen voor deze onverwachte uitkomst: ‘De kale stukken duinzand waar het experiment plaatsvond zijn heel arm aan voedingsstoffen, heel anders dan de rijke bodem van het duinbos waar we de microben vandaan hebben gehaald. Hierdoor kan het zijn dat ze in plaats van samen te werken met de plantenwortels om de droogte te weerstaan, vooral concurreerden om schaarse voedingsstoffen.’
Een andere mogelijke verklaring is er ook een paar ziekteverwekkers zijn meegekomen. Dat is op zich niet erg, maar juist deze ziektekiemen kunnen beter tegen droogte dan de nuttige microben. Na een periode met watergebrek zullen de ziekteverwekkers sneller herstellen en de overhand krijgen in het ondergrondse ecosysteem, met nadelige gevolgen voor de planten.
Voor Gao is het resultaat een lichte teleurstelling, maar hij is toch blij met de opgedane kennis. ‘Het is heel nuttig dat we deze data hebben uit het veld, en niet alleen uit het lab. Dat maakt onze bevindingen veel betrouwbaarder en ook een goede basis voor andere onderzoekers om mee verder te werken. Er is geen twijfel dat bodemmicroben een belangrijke rol spelen in het beschermen van planten. Wie weet wat we nog kunnen doen als we de bodem-omstandigheden aanpassen.’
Tot die tijd is het hopen op genoeg regen.