Kunnen planten ons helpen in de strijd tegen klimaatverandering?

Hallo, mijn naam is Gabriel en ik werk graag met (bijna) onzichtbare dingen. Elke dag als ik het lab van het Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW) binnenloop, word ik herinnerd aan de hele kleine dingen die, ondanks hun grootte, een hele grote impact hebben op ons leven. Zoals de minuscule microben in onze bodem die helpen bij de kringloop van voedingsstoffen, de gasmoleculen die onze planeet verwarmen of de bijna onzichtbare stoffen die planten uit hun wortels vrijgeven. Ik ben een promovendus die werkt aan het ClipsMicro-project en ik richt me op een simpel en duurzaam idee: de juiste planten op het juiste moment gebruiken om de uitstoot van broeikasgassen door landbouwgrond te verminderen.

Je zou misschien niet denken dat landbouw een grote vervuiler is, maar de bodem is een hotspot voor de uitstoot van stikstofoxide (N₂O). Dit gas is meer dan 250 keer zo sterk als CO₂ als het gaat om het opwarmen van de planeet. Een van de hoofdrolspelers? Microben die ammonium omzetten in nitraat via een proces dat nitrificatie wordt genoemd. Nitraat kan vervolgens worden omgezet in stikstofoxide dat het milieu opwarmt, of het wordt meegevoerd naar wateren, waar het tot vervuiling leidt (zie de afbeelding hieronder). Maar laten we de nitrificeerders niet als boosdoeners beschouwen, ze voeren gewoon hun ecologische taken uit.

Dat is waar vanggewassen bij komen kijken

Sommige planten kunnen dit microbiële proces op natuurlijke wijze vertragen. Ze doen dit door via hun wortels stoffen af te geven die de nitrificeerders remmen. Dit vermogen wordt biologische nitrificatieremming genoemd, oftewel BNI. Als onderdeel van mijn onderzoek heb ik een breed scala aan gewassen getest, geselecteerd in nauwe samenwerking met boeren en stakeholders, om erachter te komen welke gewassen dit het beste doen. Vanggewassen zijn belangrijk om de bodem te beschermen en te verrijken tussen de belangrijkste gewascycli, op die manier zouden BNI-vanggewassen nog meer voordelen bieden voor de boeren.

In het lab kweek ik deze planten in speciale omstandigheden om de stoffen te verzamelen die vrijkomen uit hun wortels en om extracten van hun weefsels te bereiden. Vervolgens breng ik deze aan op nitrificeerders en kijk wat er gebeurt. Vertragen ze de nitrificeerders? Stoppen ze hen helemaal? Hebben ze invloed op andere microben die in de bodem leven? Tot nu toe vertonen sommige planten veelbelovende effecten!

Maar testen in het lab is pas de eerste stap. Met steun van het Louis Bolk Instituut werken we samen met Peter, een boer die net zo enthousiast is als wij om klimaatvriendelijke oplossingen te vinden. We zijn bezig met het opzetten van een veldexperiment op zijn boerderij, waar we deze gewassen kunnen testen onder echte landbouwomstandigheden. We hebben ook Walter aan boord, een gepassioneerde plantenveredelaar die met sorghum werkt en echt gelooft in het BNI-potentieel van zijn planten. Hij stelt ons sorghumzaden ter beschikking om in het lab te testen en verwelkomt ons op zijn proefvelden, waar we direct metingen aan zijn planten kunnen doen. Het is geweldig om te zien hoe nieuwsgierig en open de landbouwgemeenschap is naar ons werk; het maakt het onderzoek veel echter en relevanter.

Dus, wat is het einddoel? Het identificeren van praktische, plantaardige strategieën die boeren helpen om emissies te verminderen en voedingsstoffen in de bodem te houden, waar ze horen. Op de lange termijn hopen we dat dit onderzoek kan bijdragen aan een meer klimaatbestendige en duurzame landbouw.