donderdag 21 april 2016

Hoe belangrijk zijn licht en donker voor planten?

Licht is voor planten van levensbelang. Licht is nodig om voedsel aan te maken en bepaalt mede de levenscyclus, de seizoenen en het dag-nachtritme. Het is een complex samenspel van chemische processen en de energie hiervoor komt van de stralingsenergie van licht. De grootste en meest natuurlijk lichtbron is de zon.
De grootste energiebron is het licht van de zon

Als plant optimaal groeien heeft dat effect op de gezondheid en het welzijn van mensen en andere dieren.

De zon bombardeert de aarde met een breed spectrum stralingsenergie. Een deel wordt in het bovenste deel van de atmosfeer en door het aardmagneetveld tegengehouden. Dit zijn de korte golflengten die schadelijk zijn. Vooral het zichtbare deel van het spectrum en de warmtestraling bereikt het aardoppervlak. Toch is niet het gehele spectrum van zichtbaar licht voor planten belangrijk. De fotosynthese, of koolstofassimilatie,  gebruikt maar bepaalde stralingsbereiken voor verschillende functies van de stofwisseling. En die is op zijn beurt weer afhankelijk van warmte. Er is een ideale temperatuur waarbij de stofwisseling in planten optimaal functioneert. Om het nog ingewikkelder te maken: dit is ook nog eens verschillend bij de diverse planten- en boomsoorten.

Lichtgevoeligheid
Hieronder een tabel van lichtkleuren en hun effect op planten.
Lichtkleur        Effect
UV-C                 Schadelijk, wordt in de atmosfeer geabsorbeerd (o.a. door ozon)
UV-B                 Beïnvloedt fotomorfogenese*
UV-A                 Stuurt fotomorfogenese*
Blauw (PAR)     Heeft invloed op fotosynthese en fotomorfogenese*
Groen (PAR)     Wordt weerkaatst
Rood (PAR)       Speelt een rol in fotosynthese, fotomorfogenese en fotoperiode*
Ver rood             Invloed op fotomorfogenese en fotoperiode*
Infrarood            Is vooral warmtestraling
Ver infrarood     Geen invloed, warmtestraling van de aarde zelf

Fotomorfogenese is het proces dat bepaalt hoe de plant er uit zal zien, de vorm, de kleur en de bloei. Dit is vastgelegd in de genen van de plant, maar het wordt door licht aangestuurd.
Fotoperiode betreft de levenscyclus van de plant, het dag-nachtritme en de seizoenen. In de stofwisseling van de plant wordt 24/7 het hormoon fytochroom aangemaakt. Overdag wordt dit hormoon door licht, het rode deel, weer afgebroken. De bloei van planten wordt aangestuurd als het fytochroom de overhand krijgt en dat gebeurt als de plant gedurende 12 uur of meer geen licht ontvangt. Planten die meer dan 12 uur per etmaal licht ontvangen zullen dus niet of minder bloeien.

Maakt het wat uit of een plant zonlicht of kunstlicht krijgt? Nee, dus. Licht is niets anders dan elektromagnetische straling en voor planten mag die ook uit kunstlicht bestaan. Tuinders maken hier gebruik van. Door te spelen met kleur, lichtintensiteit en licht/donkerritme sturen zij het groeiproces. In de openbare ruimte kan kunstlicht de fotoperiode cyclus nadelig beïnvloeden, dat wel.

Fotosynthese

Dit wordt ook wel koolstofassimilatie genoemd. De plant maakt met hulp van (zon)licht, water en koolstofdioxide (CO2) glucose en zuurstof. Glucose is een basisproduct waaruit de plant onder andere zetmeel en cellulose maakt. Daarnaast nog tal van andere stoffen, in combinatie mineralen en zouten die door de wortels, vaak met hulp van schimmels, uit de bodem worden gehaald. Denk bijvoorbeeld aan afweer- en signaalstoffen, kleurpigmenten en nectar in de bloemen. Zuurstof is een afvalproduct en wordt uitgestoten.

Licht is niets anders dan elektromagnetische straling en voor planten mag die ook
uit kunstlicht bestaan.

Fotosynthese is een ingewikkeld proces dat globaal in twee basisstappen verloopt: Lichtreactie en donkerreactie. Het schema geeft een beeld van wat er zich op moleculair niveau afspeelt.
Schema uit www.aljevragen.nl - fotosynthese

 Lichtreactie
In het blad bevindt zich chlorofyl, een molecuul dat de energie uit licht kan opvangen. Je zou het de stroomleverancier kunnen noemen. Als een lichtdeeltje (foton) op een chloroplast treft komen er twee elektronen vrij. Hierbij start een ketenreactie, waarbij twee stoffen worden gevormd: ATP en NADPH. ATP speelt de rol van energie-opslag. Tegelijk wordt ook het door de wortels aangevoerde water gesplitst is waterstof en zuurstof, waar ATP de energie voor levert. Zuurstof verlaat de plant via de kleine openingen aan de onderkant van het blad.
Donkerreactie
Met hulp van ATP als energiebron worden in de donkerreactie waterstof en NADPH omgezet in glucose (C6H12O6): het eindproduct.
Dit is een korte weergave van in totaal vijf afzonderlijke en met elkaar samenhangende chemische reacties. Het schema laat alle stappen in hun samenhang zien.


Kunstlicht

De vraag is nog wel of het inzetten van kunstlicht in de openbare ruimte invloed heeft op de bomen en andere planten. Om die vraag te beantwoorden moeten we kunstlicht in een breder verband zien. Bovendien zal het effect van licht op onnatuurlijke tijdstippen voor de ene soort positief zijn, voor de andere soort is het negatief. Dit fenomeen is al vele jaren onderwerp van wetenschappelijk onderzoek en nog steeds zijn niet alle vragen beantwoord.
Globaal kun je stellen dat feestverlichting met LED's weinig lichtopbrengst heeft. Enkelvoudige LED's zijn puntlichten, die vergelijkbaar zijn met de sterren. Helaas kunnen we in de meeste woongebieden door het kunstlicht steeds minder sterren zijn. Maar van nature zijn de nachten zelden helemaal donker: er is licht van de maan en de sterren.

Een verstorende invloed gaat er wel uit van straatverlichting, lichtreclame, de verlichting van gebouwen en installaties en assimilatieverlichting in tuinderskassen. Wat hiervan de invloed is, wordt het onderwerp van het volgende artikel in deze BLOG.

Deze blog is een voortzetting van het boek Duurzaam groen en welzijn (te koop via Bullseye Publishing)
Abonneer je op de nieuwsbrief: http://eepurl.com/bRSGNP
Deel dit bericht met je netwerk via onderstaande buttons.

vrijdag 15 april 2016

Bomen delen voedsel via zwammen

Dat de schimmeldraden van (mycorrhiza) zwammen in de bosbodem een belangrijke rol spelen in het leven van bomen was al bekend. We weten dat de paddenstoelen aan boomwortels mineralen als nitraten en fosfor leveren in ruil voor koolhydraten. Dit is een soort-afhankelijk proces: bepaalde paddenstoelen werken samen met bepaalde boomsoorten. Zoals de vliegenzwam hieronder vaak samenleeft met berken.
Vliegenzwam leeft vaak samen met berken.

Ook is inmiddels bekend dat de schimmeldraden in de bosbodem een uitgebreid communicatienetwerk vormen, waar de bomen in het bos op aangesloten zijn. Het Wood-Wide-Web zoals wetenschappers dit noemen. Dit communicatienetwerk stelt de bomen in staat informatie uit te wisselen over bedreigingen zoals vraat door insecten.

Recent is een Zwitsers onderzoek afgerond dat bij elkaar 5 jaar heeft geduurd. Daarbij ontdekten de wetenschappers, dat het schimmel-netwerk ook als een pijplijn dient om koolstof met elkaar te delen.
Dit onderzoek is op 14 april 2016 gepubliceerd.

...schimmeldraden in de bosbodem een uitgebreid communicatienetwerk vormen...

Samen delen
Op 45 meter hoogte werd in de kroon van Noorse sparren CO2 verspreid, dat met specifieke isotopen gelabeld was. Die isotopen stelden de onderzoekers in staat om de moleculen in de bomen terug te vinden. Bij het onderzoek keken ze vooral naar de haarwortels. Wat bleek? Ongeveer 40% van de koolstof die ze terugvonden in de wortels, was afkomstig van de buren. Er moet dus ondergronds uitwisseling hebben plaatsgevonden. Dat bleek dus via de schimmeldraden te gaan. Bomen delen de uit de lucht opgevangen koolstof dus met hun buren. Dat kunnen trouwens ook andere soorten zijn, Bij dit delen blijken bomen dus heel sociaal te zijn en niet te discrimineren.

De onderzoekers schatten op basis van de cijfers, dat per hectare jaarlijks zo'n 280 kilo koolstof ondergronds verdeeld wordt. Dit komt neer op 4% van de koolstof die in die periode uit de lucht wordt gehaald. Dit verschijnsel lijkt ook te kunnen verklaren hoe een bos in moeilijke omstandigheden, zoals extreme droogte, weet te overleven. Dit verklaart ook waarom solitaire bomen kwetsbaar zijn en vaak korter leven. Dit pleit ervoor om bomen steeds in groepen te planten.
Overleven is gewoon een kwestie van elkaar helpen, als het effe tegenzit.

Deze blog is een voortzetting van het boek Duurzaam groen en welzijn
Abonneer je op de nieuwsbrief: http://eepurl.com/bRSGNP
Deel dit bericht met je netwerk via onderstaande buttons.

donderdag 14 april 2016

Boswachter vertelt over het geheime leven van bomen

Je hoeft geen bomenknuffelaar te zijn om te weten dat bomen bijzondere wezens zijn. Eeuwen geleden beseften de mensen hoe belangrijk bomen zijn voor het leven op onze planeet. Bomen werden zelfs als heiligen vereerd. Tegenwoordig weten de meeste mensen het verschil niet tussen een beuk en een eik en nemen hun aanwezigheid voor lief. Of erger, men beklaagt zich over overlast. De schaduw verhindert zonnen in de tuin en de blaadjes vervuilen het zwembad.

Boswachter/schrijver Peter Wohlleben
De Duitse boswachter Peter Wohlleben trekt zich het lot van de bomen aan. Hij beheert een 1200 ha groot bos dat geheel tegen de regels in, geen geld verdient met houtproductie. Er wordt verdiend aan excursies en adviezen aan  boseigenaren en lokale overheden. Bovendien is het bos beschikbaar als natuurbegraafplaats. Hij heeft zelf ook een plek gereserveerd: "Wat is er mooier dan na je dood gewoon weer onderdeel van de natuur te worden."

In zijn boek "Het verborgen leven van bomen" vertelt hij op beeldende wijze hoe bomen een sociaal leven onderhouden. Hoe zij communiceren met chemische stoffen en elekto-magnetische straling. Hoe ze gebruik maken van het netwerk van schimmels en zwammen in de bosbodem. Hoe zij hun jongen opvoeden en beschermen. Hoe zij respectvol elkaar de ruimte geven. Hoe handig zij gebruik maken van hulptroepen in de insectenwereld.

De natuur weet het beste hoe alles met alles samenhangt...

Ook Peter Wohlleben is geen bomenknuffelaar. Wat hij vertelt over het verborgen leven van de bomen is in de wetenschap reeds lang bekend en onderzocht. Ook Wohlleben velt wel eens een boom, omdat het niet anders kan. Wel met respect voor een bijzonder wezen, dat een goed leven heeft gehad in zijn domein. Verder laat hij de natuur zijn gang gaan. De natuur "weet" het beste hoe alles met alles samenhangt en stemt dit naadloos op elkaar af. Zodra de mens ingrijpt gaat het fout. Dat zien we bijvoorbeeld bij stadsbomen in parken en langs de wegen. Die zijn mentaal en fysiek gehandicapt en leven doorgaans veel korter dan hun soortgenoten in een natuurlijk beheerd bos. Zie in dit kader ook het artikel over bomen die koolstof met elkaar delen.

Wil je meer lezen over "het verborgen leven van bomen", dan kun je boek nu ook in het Nederlands kopen. Het is onder andere te koop bij Bruna ( € 19,99). Peter Wohlleben heeft ook aan heel veel televisieproducties meegewerkt en die vind je bijna allemaal op Youtube, bijvoorbeeld deze: Interview Peter Wohlleben .

Deze blog is een voortzetting van het boek Duurzaam groen en welzijn
Abonneer je op de nieuwsbrief: http://eepurl.com/bRSGNP
Deel dit bericht met je netwerk via onderstaande buttons.

donderdag 7 april 2016

Kunnen bomen hittestress voorkomen?

Het is april en het duurt nog maar een paar maanden, voordat het weerbericht temperaturen van rond de 30 graden voorspelt. Die voorspelling is gebaseerd op metingen op gecontroleerde plekken op het platteland. Door het hitte-eilandeffect zal het in de steden dan gemiddeld 5 graden warmer zijn. Dat geeft hittestress en dit verschijnsel heeft in de afgelopen jaren mensenlevens gekost. Kun je dit voorkomen? Jawel. Maar het slechte nieuws is, dat dit niet in een paar dagen te realiseren valt. Je hebt namelijk redelijk forse bomen nodig. Rondom volwassen bomen is de temperatuur gemiddeld 5 graden lager.
Hier blijft het in de zomer veel koeler.

Het beste is een mix van hoog en laag groen op plekken met een omvang van minimaal een halve hectare. Dan straalt de verkoeling ook naar de omgeving af. Ook laanbomen kunnen soelaas bieden. Een enkele boom heeft alleen een verkoelend effect in zijn directe omgeving. Het is om die reden bij bomenkap belangrijk te overwegingen welke gevolgen dit zal hebben bij hittestress. Herstellen door herplanten levert pas na tientallen jaren resultaat op. Wil je daar op wachten?

Hittestress leidt tot verstoorde slaap, wat direct effect heeft op het afweersysteem. Mensen zijn sneller ziek, functioneren slechter, ze worden loom en lui. Economisch gevolg: de arbeidsproductiviteit holt achteruit. Ouderen en mensen met overgewicht lopen zelfs verhoogd risico om te overlijden. Een serieus probleem waarvoor een simpel middel bestaat: meer groen in de steden.

Onder de grond
Dat bomen in staat zijn evenveel verkoeling te bieden als 10 airco's (20-30 kW) heeft alles te maken met hun waterverbruik. Voor een deel ook door de schaduwwerking, maar verdamping heeft het grootste effect op de omgevingswarmte. Doordat in steden de temperatuur gemiddeld 5 graden hoger ligt, bestaat het gevaar dat bomen ook zullen lijden aan droogtestress. Het is om die reden dan ook van groot belang, dat bomen over voldoende (grond)water kunnen beschikken. Alleen op die manier functioneert het systeem en blijft de boom gezond en de omgeving koel.
Natuurlijk moet de boom ook over voldoende voeding kunnen beschikken. Geef de wortels de ruimte, dat is net zo belangrijk als de ruimte die bovengronds nodig is voor de kroon. Zorg dat water rondom bomen gemakkelijk kan infiltreren. Breng lage beplanting aan, gras of liever lage struiken, die water langer vasthouden. Als verharding rondom bomen niet te vermijden is, gebruik van klinkers of kleine tegels. Liefst geen asfalt, want dat bevordert de afvoer van water naar het riool en kan juist daar weer voor problemen zorgen.

Hittestress leidt tot verstoorde slaap, wat direct effect heeft op het afweersysteem.

In warme zomers kunnen forse regenbuien ontstaan, waar de stedelijke afwatering soms veel moeite mee heeft. Door voldoende groen, en vooral bomen in te zetten ontstaat een waterbuffer, die helpt de afvoer te reguleren. In het groen wordt water gemakkelijk vastgehouden. Dat bevordert de verdamping. Ook wortels nemen veel water op. Volwassen bomen verbruiken tot wel 300 liter water op een warme zomerdag. Bij Populieren is dat liefst 1500 liter. Bomen kunnen dus een actieve rol spelen bij het watermanagement in de steden.

Monoculturen zijn nooit goed en leiden vaak tot verhoogde risico's op ziekten. Dit geldt dus ook voor de inzet van bomen in de steden. Het is daarom verstandig om in parken en lanen verschillende boomsoorten door elkaar toe te passen. Dat moeten wel sterke, droogte- en warmtetolerante bomen zijn. Wetenschappers hebben uitgezocht welke soorten hiervoor in aanmerking komen. Hier een paar soorten, die op dit lijstje staan: Esdoorn, Gewone Es, Robinia en Linde. Op www.straatbomen.nl vind je het hele verhaal.

Het dak op
Niet alleen bomen helpen tegen hittestress. Het effect van bomen is wel het grootste, maar ook groenbedekking van daken verlaagt de stedelijke hitte. Als 1% van de daken beplant is, scheelt dat 0,06 graad in de omgevingstemperatuur. Bovendien scheelt het merkbaar in het gebouw zelf. De isolerende werking van een groen dak scheelt bovendien in de kosten voor het binnenklimaat.

Hetzelfde geldt voor gevelbeplanting. Klimop en klimhortencia, om maar een paar te noemen, verfraaien de gevels niet alleen, ze isoleren ook de achterliggende muur. Verdamping via de bladeren verlaagt de omgevingstemperatuur. Bovendien blijkt uit onderzoek in steden als Gent, dat deze gevelbegroeiing ook helpt fijnstof te verminderen.

Tot slot nog dit: Met meer groen in de steden bevorder je de biodiversiteit. Vergeet niet dat de mens niet boven de natuur staat, maar er een onderdeel van is. Wij zijn als mensen dus een deel van de biodiversiteit en in ons voortbestaan en welzijn mede afhankelijk van andere soorten, zowel planten en dieren als schimmels en bacteriën. Alles hangt met alles samen. In een gezonde leefomgeving vinden vele soorten een duurzaam bestaan. Er heerst een gecontroleerde chaos.
Een stad van aangeveegd beton is als een gevangenis, waar niemand zich thuis voelt en sociale veiligheid geen rol speelt.

Houd je hoofd koel, plant een boom.
Als de hitte extreem en langdurig is kunnen bomen echter zelf in de problemen komen. Wanneer via de bladeren meer water wordt verdampt dan de wortels kunnen leveren kunnen er luchtbellen in de houtvaten ontstaan (embolie) wat voor de bomen net zo gevaarlijk is als voor mensen. Zorg voor voldoende water.


Deze blog is een voortzetting van het boek Duurzaam groen en welzijn
Abonneer je op de nieuwsbrief: http://eepurl.com/bRSGNP
Deel dit bericht met je netwerk via onderstaande buttons.