Wetenschap - 7 februari 2002

Theorie stikstofkringloop op de schop

Theorie stikstofkringloop op de schop

Recent onderzoek in ongerepte Zuid-Amerikaanse bossen laat zien dat de stikstofkringloop anders functioneert dan tot nu toe werd aangenomen. Bodemkundige prof. Nico van Breemen wijst er in het tijdschrift Nature op dat de huidige stikstof- en daaraan gerelateerde koolstof- en klimaatmodellen daardoor niet kloppen. "Omdat we vooral in noordelijke regionen onderzoek doen, hebben we een misleidend beeld gekregen."

Amerikaanse onderzoekers van Cornell University zijn in ongerepte natuurgebieden in Chili en Argentini? op zoek gegaan naar stikstof dat voorkomt in rivieren en in bodems. Zij ontdekten dat stikstof voornamelijk in organische vorm voorkomt in het water. Deze bevinding staat in schril contrast met wat er in elk tekstboek over stikstofkringlopen staat, namelijk dat stikstof voornamelijk in anorganische vorm in het water terechtkomt. Dit zijn de beruchte nitraten.

Van Breemen trekt conclusies uit het onderzoek van de Amerikanen: "Het is honderdvijftig jaar een dogma geweest dat stikstof in anorganische vorm door het landschap wordt getransporteerd en dat planten vooral anorganische stikstof opnemen. Maar nu blijkt dat we het systeem veel minder goed kennen dan we dachten en dat is schokkend. Heel veel onderzoek is op het noorden gericht. Daardoor hebben we een vertekend beeld gekregen."

De nieuwe bevinding betekent volgens Van Breemen dat de modellen die het transport van stikstof door het landschap beschrijven onjuist zijn. En aangezien de koolstofcyclus hieraan gekoppeld is, kloppen ook de koolstofmodellen niet. "Deze modellen worden bijvoorbeeld gebruikt om te berekenen hoeveel koolstof er is opgeslagen in bodems. Kleine veranderingen in de koolstofcyclus kunnen echter voor grote veranderingen zorgen. Het is dus zaak om de modellen aan te passen."

De ontdekking in Chili en Argentini? dat organische stikstof domineert, sluit volgens Van Breemen wel goed aan bij het toenemend aantal aanwijzingen dat mycorrhizaschimmels organische stikstof opnemen en doorgeven aan planten en bomen. "Dit verschijnsel is wellicht wijder verspreid dan we dachten."

Van Breemen vraagt zich af of de stikstofkringloop in noordelijke bossen in het verleden ook werd gedomineerd door organische stikstof. Mogelijk heeft de overgang naar anorganische stikstof plaatsgevonden als gevolg van het grootschalige gebruik van kunstmest.

Van Breemen stelt voor om de proef op de som te nemen en de veranderingen die in de Westerse landen hebben plaatsgevonden, op kleine schaal na te bootsen in ongerepte natuurgebieden, bijvoorbeeld in Zuid-Amerika. "Je zou in een schoon ecosysteem de boel kunnen 'verzieken' door bossen te kappen en kunstmest aan te voeren. Dan kijk je wat er gebeurt, niet alleen met de planten, maar ook de micro-organismen in de bodem. Je kan dan controleren of er daadwerkelijk een overgang plaatsvindt van organische naar anorganische stikstof." | H.B.

Re:ageer