donderdag 14 mei 2020

Stikstof, daar groeien bomen toch van?

Om te groeien hebben planten (dus ook bomen) een paar zaken nodig: water, CO2, licht, stikstoffen en zuurstof. Maar dan wel in de juiste hoeveelheden. Teveel water - de wortels rotten weg. Teveel CO2 - na extra groei wordt overschot genegeerd. Teveel licht - kan leiden tot droogte/uitdroging. Teveel stikstoffen - de plant gebruikt wat nodig is en slaat de rest als afval op. Dit laatste is slecht voor de plant, slecht voor de dieren die ervan eten, slecht voor de bodemschimmels. Kortom, door een overschot aan stikstoffen vergiftigt de boom niet alleen zichzelf, maar ook het hele ecosysteem dat hiervan afhankelijk. Dit heeft onder andere geleid tot de massale sterfte van zomereiken in de bossen. Wat is hier aan de hand?
Foto: Pixabay

Door een overschot aan stikstofoxides in de natuur gaan grassen harder groeien. Dit heeft ook gevolgen voor de dieren, met name vogels, die hun voedsel op de bodem zoeken. Maar het verandert ook de fysiologie van bomen. Aangezien je het niet kunt zien krijgt het ook te weinig aandacht.

Eiwitten
Bomen gebruiken stikstof voor het opbouwen van eiwitten. Dit proces heet stikstofassimilatie. Deze eiwitten zijn vooral enzymen. Die zijn nodig voor vrijwel alle leef- of groeiprocessen van de bomen. Onder andere voor de fotosynthese. Een toename van stikstoffen zal in eerste instantie leiden tot hogere eiwitproductie en betere groei. Maar hieraan is een grens, de stikstoflimitatie genoemd. Als die grens gepasseerd wordt ontstaat er een probleem met de hulpstoffen die voor de productie van aminozuren (waaruit eiwitten worden samengesteld) . Het probleem wordt nog erger als door verzuring die hulpstoffen worden weggespoeld tot buiten het bereik van de wortels. Of als die hulpstoffen in een slecht verterende strooisellaag blijft zitten. Een van de belangrijkste hulpstoffen is mangaan. Als hieraan een gebrek is verlopen de stikstofassimilatie processen niet meer volgens plan. In de boom hopen zich allerlei tussenproducten op. Een deel daarvan zijn vrije aminozuren die extra stikstof bevatten en door de boom gebruikt worden om stikstoffen tijdelijk op te slaan of te transporteren. Door het gebrek aan mangaan wordt de stikstofassimilatie niet tijdig geremd. De productie van vrije aminozuren neemt toe en dat vertraagt de groei. De boom moet nu toch ergens heen met dat overschot aan stikstofhoudende aminozuren. Het zal dan bijvoorbeeld in de celwand van de boom worden ingebouwd. Dit maakt de boom echter minder weerbaar tegen schimmels en insectenvraat.

De mens is er een meester in om dat evenwicht te verstoren.

De meeste dieren, zoals insecten, die van de boom eten hebben echter een probleem met het verteren van dit materiaal. Ze zullen daarom verhongeren.  Een stikstofoverschot leidt dus indirect tot afname van het insectenbestand. Er zijn wel uitzonderingen, zoals de bladluis. Die is gewend om met dit soort plantensappen (met extra stikstofhoudende aminozuren) om te gaan. Of beter, hun darmbacteriën zijn daar goed in.

Andere insecten kiezen bewust voor dit met extra stikstof verrijkte groen. Zij hebben dat tenslotte  nodig voor hun groei. Maar de onbalans aan aminozuren is voor deze dieren onverteerbaar. Zij kunnen er niet de voor hun groei noodzakelijk eiwitten van maken. En als zij hiervan teveel eten zullen ze sterven door gebrek aan essentiële voedingsstoffen.

Voedselketen
Insecten die van dit ongebalanceerde plantmateriaal eten hebben een lagere voedingswaarde voor dieren die hiervan leven, bijvoorbeeld vogels. En dat werkt door naar de hogere lagen van de voedselketen, zoals roofvogels. Hun vitaliteit neemt af door gebrek aan essentiële voedingsstoffen.

Als limiterende stoffen zoals mangaan geen rem op de stikstofassimilatie zetten (of te laat) zullen de bomen overtollig stikstof als een mix van vrije aminozuren opslaan in hun celwand en daarmee vergiftigen zij het ecosysteem dat van die boom leeft. In de natuur hangt alles met elkaar samen en de mens is er een meester in om dat evenwicht te verstoren.

zie ook een oproep van het WNF.

Deze blog is een voortzetting van het boek Duurzaam groen en welzijn
Blijf op de hoogte en abonneer je op updates door rechtsboven je e-mailadres in te vullen.
Deel dit bericht met je netwerk via onderstaande buttons.

zaterdag 2 mei 2020

Wat je niet ziet, is er ook niet

Herken je dit? Er overkomt je iets engs en in een reflex houd je de handen voor de ogen. Wat je niet ziet, is er niet. Dat lijkt een vaste formule van ons brein te zijn. En bomen hebben daar last van. Nee, niet dat bomen iets vergelijkbaars doen, ze nemen hun omgeving juist heel goed waar. Bomen hebben er last van dat wij mensen zo in elkaar steken. Want bomen hebben een onzichtbaar deel, dat zeer belangrijk voor ze is, maar voor ons mensen lijkt dat niet te bestaan. We hebben het over wortels.
Afbeelding: Pixabay

Grofweg is de omvang van de wortels ongeveer gelijk aan de omvang van de kroon. En anders dan sommige mensen denken, gaan wortels vaak niet dieper dan ongeveer 1 meter. De bovenrand van de wortels van de meeste boomsoorten liggen zelfs dicht onder het oppervlak. Tja, als er dan een paar centimeter aarde op ligt zijn ze onzichtbaar - dus worden ze vergeten. Dat kan vervelend zijn als groenwerkers het onkruid onder een boom wegschoffelen. Ze raken ongewild de boomwortels en beschadigen die. Zo krijgen kwaadaardige micro-organismen, zoals parasiterende schimmels toegang tot het levende systeem van de boom. Zo krijgen beuken vaak last van de reuzenzwam, die zich in de wortels nestelt en deze laat afsterven.

Wortels zijn voor bomen erg belangrijk. Ze verankeren de boom met dikke structuurwortels en de fijne wortels zorgen voor opname van water en mineralen. Bij die laatste functie worden de wortels vaak geholpen door bodemschimmels, de mycorrhitza. Deze schimmels maken stikstofhoudende voedingsstoffen los uit de bodem en ruilen die met de boom voor suikers. De suikers zijn het product van de fotosynthese, die in de bladeren plaatsvindt. Het water met mineralen wordt via de stam en de takken (middels speciale cellen in het xileem, de buitenste rand van het kernhout) naar de bladeren getransporteerd. Dat gebeurt door de aanzuigende kracht van verdamping in de bladeren. Water met koolhydraten gaat vanaf de bladeren via het floeem (de laag tussen de bast en het cambium) naar de wortels. Bomen kunnen koolstof met elkaar delen middels wortelknopen en via het netwerk van de mycorrhiza. Die wisselwerking is belangrijk, want die heeft direct gevolgen voor de vitaliteit van bomen die in groepen leven, zoals in parken en bossen. En hoe vitaler een boom is, hoe beter hij presteert met ecosysteemdiensten, zoals CO2 opname, zuurstofproductie, koelvermogen en luchtfiltering. Bovendien, een boom met een gezonde wortelstructuur waait niet zomaar om bij een storm.

In de natuur passen alle puzzelstukjes in elkaar.

Het netwerk van de mycorrhiza schimmels helpt ook bij de communicatie tussen bomen. Ze transporteren niet alleen koolstof van gezonde bomen naar zieke bomen, het netwerk geeft ook signalen tussen bomen door. Zo houden bomen elkaar op de hoogte van gevaar, zoals rupsen die aan de bladeren knabbelen. De bomen reageren daarop met de aanmaak van afweerstoffen en feromonen, die voor de communicatie dienen. Feromonen worden ook door roofinsecten begrepen en zo weten ze waar de tafel gedekt is. In de natuur passen alle puzzelstukjes in elkaar.

Boomwortels blijken zich aan te kunnen passen aan hun functie en groeiomstandigheden. Maar hoe bomen zich aanpassen verschilt per soort en dat vraagt om meer onderzoek. Wel is inmiddels duidelijk dat bomen die in voedselarme grond groeien meer haarwortels ontwikkelen of meer samenwerken met mycorrhiza schimmels. Ook verharde bodem en droogte hebben invloed op de ontwikkeling van de wortels. Als zulke aanpassingen ertoe leiden dat de wortels voldoende water en voedingsstoffen vinden blijft de boom vitaal. Als de wortels niet voldoende water en voeding vinden zal er minder in de wortelgroei worden geïnvesteerd en dat zie je uiteindelijk ook in de kroon. In de top beginnen takken uit te drogen.

Er wordt wel beweerd, dat wortels rioolbuizen en fundamenten van woningen beschadigen. Dat is maar ten dele waar. Wortels kiezen altijd voor de minste weerstand en groeien om obstakels heen. Maar als dat obstakel scheuren en barsten vertoont, kan een fijne haarwortel daar toch in doordringen. Wortels maken buizen en funderingen niet kapot, die waren al beschadigd en de wortelpunt raakt erin verdwaald.

In het bos is de wortelgroei grenzeloos. Maar in de stad kunnen bomen ook wel buiten hun grenzen groeien. Dat kan tot wortelopdruk leiden en dit levert soms gevaarlijke situaties op.  Als een boom de wortels opdrukt en het wegdek of trottoir beschadigt is duidelijk dat bij het planten van de boom verkeerde keuzes zijn gemaakt. Als je een boom plant weet je, of behoor je te weten dat de wortels ruimte nodig hebben. Ruimte om voor stevigheid te zorgen en om water en voedsel te vinden. Er zijn bedrijven die methodes hebben ontwikkeld om boomwortels binnen de grenzen te houden en hun groei naar beneden af te buigen. Op die manier kunnen bomen zich goed ontwikkelen, jarenlang vitaal blijven en zo voor een gezonde groene omgeving zorgen.
Dat is beter dan overlastgevende wortels af te zagen of kapot te frezen. Dat leidt alleen maar tot een vroegtijdige dood van de boom.

Deze blog is een voortzetting van het boek Duurzaam groen en welzijn
Blijf op de hoogte en abonneer je op updates door rechtsboven je e-mailadres in te vullen.
Deel dit bericht met je netwerk via onderstaande buttons.