Planten beïnvloeden niet alleen de bodem waarin ze groeien, maar laten er ook langdurige sporen achter. Dat blijkt uit doctoraatsonderzoek van VUB-onderzoeker Elias Goossens. Volgens de studie beïnvloeden planten de bodem waarin ze groeien en bepaalt die veranderde bodem vervolgens welke plantensoorten later succesvol kunnen groeien. Daarnaast laat het onderzoek zien dat biodiversiteit een belangrijke rol speelt bij het behoud van stabiele ecosystemen en bij het beperken van de impact van invasieve plantensoorten.
Volgens het onderzoek beïnvloeden planten via hun wortels de chemische samenstelling, structuur en microbiële gemeenschap van de bodem. Die veranderingen beïnvloeden vervolgens de groei van planten die later op dezelfde plek voorkomen. Wetenschappers noemen dit proces plant-bodemfeedback. “Je kunt de bodem zien als een geheugen van de planten die er voordien groeiden”, zegt Elias Goossens. “Planten laten hun sporen achter en die bepalen mee welke soorten daarna succesvol kunnen zijn.”
Natuurlijke rem op invasieve soorten
Goossens onderzocht deze wisselwerking in soortenrijke graslanden. Daarbij richtte hij zich op natuurlijke plantengemeenschappen in plaats van op experimenten met afzonderlijke soorten. Volgens de resultaten geven studies met één plantensoort geen volledig beeld van de processen die plaatsvinden in natuurlijke ecosystemen. De interacties tussen verschillende soorten blijken namelijk een belangrijke rol te spelen.
De studie laat zien dat dominante plantensoorten in soortenrijke graslanden kunnen worden afgeremd door hun eigen invloed op de bodem. Volgens het onderzoek bevorderen zij bodemomstandigheden die ziekteverwekkers ondersteunen, waardoor vooral planten van dezelfde soort worden getroffen. Daardoor krijgen minder dominante soorten meer ruimte om zich te ontwikkelen. “Die negatieve feedback werkt als een natuurlijke rem op dominante soorten”, zegt Goossens. “Daardoor kunnen veel verschillende plantensoorten naast elkaar blijven bestaan.”
Daarnaast onderzocht Goossens de relatie tussen biodiversiteit en invasieve plantensoorten. Een bestaande theorie stelt dat uitheemse soorten voordeel behalen doordat zij ontsnappen aan natuurlijke vijanden uit hun oorspronkelijke leefgebied. Volgens de onderzoeksresultaten blijkt dat voordeel echter niet vanzelfsprekend aanwezig in soortenrijke graslanden.
Soortenarme ecosystemen gevoeliger voor invasieve planten
Volgens de studie neemt de kans op succesvolle vestiging van invasieve planten toe wanneer biodiversiteit afneemt. In soortenarme ecosystemen ontbreken niet alleen meer natuurlijke remmende factoren, maar zijn ook meer ecologische niches beschikbaar. Dat is de spreekwoordelijke plaats die een organisme inneemt in een ecosysteem. Daardoor kunnen uitheemse soorten zich gemakkelijker vestigen. “We werkten zowel met gesteriliseerde als met niet-gesteriliseerde bodems en konden zo het belang van die twee mechanismen apart bepalen”, aldus Goossens.
Verder blijkt uit het onderzoek dat niet alleen de hoeveelheid voedingsstoffen van belang is, maar ook de verhouding tussen voedingsstoffen zoals stikstof en andere elementen. Volgens de onderzoeker kunnen bemesting, stikstofvervuiling en invasieve planten die balans beïnvloeden. Daardoor kunnen processen die bijdragen aan biodiversiteit worden verstoord.
“Wanneer plantensoorten verdwijnen, verliezen we niet alleen soorten boven de grond”, zegt Goossens. “Ook de complexe interacties in de bodem raken verstoord. Daardoor kunnen enkele dominante soorten de overhand krijgen en wordt het voor invasieve planten gemakkelijker om zich te vestigen.”
Stabiele ecosysteem door ondergronds netwerk
Volgens het onderzoek bestaat biodiversiteit uit meer dan alleen het aantal aanwezige soorten. Ook de interacties tussen planten, bodemorganismen en voedingsstoffen spelen een rol. Juist dat ondergrondse netwerk draagt volgens de studie bij aan de stabiliteit van ecosystemen. Wanneer biodiversiteit afneemt, kunnen die processen verzwakken, waardoor ecosystemen kwetsbaarder worden voor verdere achteruitgang.
Bron: VUB
