Wetenschappelijk onderzoek: ‘Plantenresten in de bodem houden veel koolstof vast’

De bodem speelt een sleutelrol in de mondiale koolstofcyclus: hij slaat meer dan twee maal zoveel koolstof op als de atmosfeer. Duitse en Deense onderzoekers hebben nu de rol van plantaardige koolstofinput in relatie tot een verhoogde koolstofopslag in de bodem op detailniveau bestudeerd. En met succes. „Kleine plantenresten worden veelal gezien als snel voedsel voor bacteriën en schimmels in de bodem. Met ons onderzoek tonen we aan dat plantenresten een veel grotere rol spelen bij de vorming en opslag van koolstof in de bodem dan eerder gedacht," zegt Kristina Witzgall. Zij is als wetenschapper Bodemkunde verbonden aan de TUM.

Nagebootst

In een studie heeft de onderzoeksgroep het natuurlijke afbraakproces van plantenresten in het laboratorium nagebootst om te analyseren hoe koolstof precies in de bodem wordt opgeslagen. „Hieruit blijkt dat schimmels een bijzonder belangrijke rol spelen bij de afbraak van de toegevoegde plantenresten, nog meer dan bacteriën. We zien dat er een translocatie van plantaardige koolstof plaatsvindt dieper in de bodem. Dit gebeurt als gevolg van de uitbreiding van de hyphale netwerken van schimmels," aldus Witzgall. De schimmels wikkelen hun witte draden rond de plantenresten en 'lijmen' ze aan de grond. Vervolgens eten de schimmels de koolstof in de planten op en slaan ze veel koolstof op in de bodem.

Koolstof opslaan

In het verleden concentreerde de wetenschap zich vooral op de opslag van koolstof aan de oppervlakte van mineralen zoals klei. Maar de nieuwe bevindingen tonen aan dat plantenresten zelf het vermogen hebben om koolstof op te slaan doordat belangrijke processen zich direct aan het oppervlak van de plantenresten afspelen. „Plantenresten staan absoluut centraal bij de opslag van koolstof. Zij kunnen helpen koolstof langer in de bodem op te slaan. Daarom moeten we ze in de toekomst op een veel meer berekende manier gebruiken," zegt Carsten Müller. Hij is professor aan de Universiteit van Kopenhagen en één van de auteurs van de studie.

Vorming koolstof

De methode om plantenresten te laten rotten met het oog op de optimalisering van akkerland is niet nieuw. „Om de hoeveelheid organische koolstof in de bodem effectief te verhogen door middel van bodembeheer, is meer kennis nodig van de dynamiek en complexiteit van de vorming en persistentie van koolstof in de bodem", verklaart Kristina Witzgall.

Vruchtbare en klimaatvriendelijke landbouwgronden

„Plantenresten voor de opslag van koolstof zijn een belangrijke factor voor vruchtbare en klimaatvriendelijke landbouwgronden. In de toekomst zijn we van plan meer experimenten uit te voeren waarbij we rottende planten dieper in de bodem brengen, zodat de koolstof daar langer kan worden opgeslagen", aldus Carsten Müller. Als we betere voorwaarden scheppen voor koolstofopslag in de bodem, kan dit resulteren in de opslag van 0,8 tot 1,5 gigaton koolstof per jaar. Ter vergelijking: de wereldbevolking heeft in de afgelopen 10 jaar 4,9 gigaton koolstof per jaar uitgestoten.