Bodembiodiversiteit beschermen: Een smerig klusje, maar iemand moet het doen!
Open PDF in new window.
Alberto Orgiazzi 1
1European Commission, Centro de Investigación Conjunta (CIC), ItalyBiodiversiteit van de bodem is de verschillende soorten en maten organismen die in de bodem leven, van micro-organismen tot dieren. Bodemdiversiteit is heel belangrijk en om die te beschermen moeten we weten waar mogelijk bedreigde bodemorganismen leven. Helaas hebben we geen gegevens over de verspreiding van de meeste bodemsoorten. We kennen echter wel de mogelijke bedreigingen voor bodems en bodembewoners. Daarom identificeren we gebieden waar de risico’s groot zijn en proberen we die risico’s te verminderen, waardoor we bodemorganismen indirect kunnen beschermen. Op deze manier hebben we de risico’s voor micro-organismen en dieren in de bodem in 27 landen van de (pre-Brexit) Europese Unie in kaart gebracht. Onze resultaten laten zien dat er dringend actie moet worden ondernomen, aangezien organismen die in meer dan 40% van de bodems leven in de meeste landen een hoog risico lopen.
BODEMBIODIVERSITEIT IS BELANGRIJK
Ongeveer een kwart van het leven op onze planeet leeft onder onze voeten, in de bodem. We noemen de enorme verscheidenheid aan organismen die in de bodem leven bodembiodiversiteit. Organismen die in de bodem leven leveren veel onmisbare diensten aan de mens. Ze ondersteunen de voedselproductie door planten te helpen groeien, en ze spelen een sleutelrol in de beheersing van de voedingsstoffenkringlopen (vooral koolstof en stikstof), en dus in de regulering van het klimaat op aarde. Andere minder voor de hand liggende maar nog steeds belangrijke diensten zijn waterzuivering, waardoor water drinkbaar wordt, en de productie van stoffen die belangrijke medische toepassingen hebben. De meeste antibiotica die we momenteel gebruiken, zijn bijvoorbeeld afkomstig van bodemorganismen.
Ondanks het belang van de biodiversiteit van de bodem wordt er over het algemeen geen rekening mee gehouden als mensen nadenken over hoe de biodiversiteit van de aarde beschermd kan worden. De meeste huidige plannen om de biodiversiteit te beschermen zijn alleen gericht op organismen die boven de grond leven. Het is ook niet zo eenvoudig om de biodiversiteit in de bodem te beschermen - het is een smerig karwei, maar wel een dat moet gebeuren!
HOE KUNNEN WE DE BODEMBIODIVERSITEIT BESCHERMEN?
Stel je voor dat je een superheld bent met een nieuwe, uitdagende missie: je moet een groep zoogdieren, planten, reptielen en insecten redden die binnen een paar dagen zullen verdwijnen. Als de doelgroep bovengronds leeft, kun je gemakkelijk vaststellen waar jouw bedreigde groep leeft. Zo kun je een beschermd gebied creëren - misschien wel een soort hek om de ruimte waar jouw bedreigde groep leeft. Missie volbracht: je beschermt de biodiversiteit.
Vaak is het echter niet zo eenvoudig. Als je organismen moet beschermen die onder de grond leven, heb je misschien niet veel informatie over wie ze zijn of waar ze leven. Dit komt omdat de meeste soorten die onder onze voeten leven nog ontdekt moeten worden [1]. Bovendien is de biodiversiteit van de bodem uiterst ingewikkeld en varieert van bodemmicro-organismen, die onzichtbaar zijn voor het blote oog, tot bodemdieren, waaronder dieren als regenwormen en mollen. Daarom is het uiterst moeilijk en soms onmogelijk om precies vast te stellen waar bodemorganismen leven. Gelukkig is er een andere, indirecte manier om de biodiversiteit in de bodem te beschermen. Zelfs als je niet weet waar een groep organismen leeft, kun je de gebieden in kaart brengen waar bodemorganismen mogelijk gevaar lopen. Als je die risicogebieden eenmaal in kaart hebt gebracht, kun je de bedreigingen verminderen die van invloed op je doelorganismen kunnen zijn. Maar het is niet zo eenvoudig als het klinkt…
RISICO’S VOOR DE BODEMBIODIVERSITEIT HERKENNEN
Natuurlijk heeft elke missie te maken met uitdagingen. Bij indirecte bescherming van de bodembiodiversiteit moeten drie belangrijke obstakels worden overwonnen. Ten eerste moeten we de belangrijkste bedreigingen voor de bodembiodiversiteit begrijpen. Veel dingen kunnen invloed hebben op bodemorganismen, maar we moeten de huidige gevaren identificeren die gemeten kunnen worden en waarvan daadwerkelijk bekend is dat ze gevaarlijk zijn voor het leven in de bodem. In de loop der jaren hebben wetenschappers onderzocht wat het bodemleven in gevaar brengt. Als superheld zou je daarom als eerste stap alle beschikbare literatuur over dit onderwerp moeten lezen. Ook al zijn we geen superhelden, toch is dat wat we hebben gedaan in ons onderzoek om risicobodems in de Europese Unie in kaart te brengen [2]. We identificeerden 13 potentiële bedreigingen voor bodemorganismen, van vervuiling en het gebruik van genetisch gemodificeerde organismen (GGO’s) tot de toename van droogte en bodemverlies door extreme weersomstandigheden (figuur 1).
Als we eenmaal een lijst hebben van gevaren voor bodemorganismen die we in kaart willen brengen, wordt ons tweede obstakel duidelijk: de biodiversiteit in de bodem is enorm. Weten we bijvoorbeeld zeker dat toenemende droogte hetzelfde negatieve effect heeft op alle bodemorganismen? Toenemende droogte zal waarschijnlijk een groot probleem zijn voor regenwormen (die van natte, vochtige bodems houden), maar misschien minder voor micro-organismen die beter tegen droge omstandigheden kunnen. Bovendien worden niet alle regenwormen of bacteriesoorten op dezelfde manier beïnvloed door dezelfde bedreiging. In een ideale situatie zouden we proberen om voor elke soort bodemorganisme een risicokaart te maken, maar dat zou leiden tot miljoenen kaarten, wat zelfs voor superhelden onmogelijk te behappen zou zijn. We hebben een compromis nodig. Als eerste stap hebben we besloten om kaarten te maken voor twee hoofdgroepen: bodemmicro-organismen (inclusief bacteriën en schimmels) en dieren die in de bodem leven (inclusief regenwormen, insecten, springstaarten en mijten [1]).
Nu hebben we een lijst met gevaren die we in kaart moeten brengen en doelgroepen waarmee we rekening moeten houden. Een derde obstakel doemt op. In hoeverre heeft elke bedreiging invloed op de verschillende groepen organismen? Door droogte kunnen regenwormen doodgaan, dus dit heeft een hoog risico voor hen. Sommige bacteriën kunnen zich echter snel herstellen van een droge periode, dus droogte vormt een laag risico voor hen. Om deze verschillen te beoordelen, deden we een beroep op de kennis van bodemwetenschappers die zich al lange tijd bezighouden met risico’s voor bodemorganismen. We wisten dat deze deskundigen ons konden helpen door nauwkeurige informatie te verstrekken over de risiconiveaus die onze gevaren vormen voor verschillende soorten. We namen contact op met meer dan 100 onderzoekers en vroegen hen onze 13 gevaren voor de biodiversiteit in de bodem te rangschikken op basis van het risiconiveau (laag, matig, hoog) voor de micro-organismen en dieren in de bodem die zij bestudeerden. Deze informatie hielp ons om het meest nauwkeurige risiconiveau te bepalen voor elk van de genoemde gevaren en organismen.
RISICO’S VOOR DE BIODIVERSITEIT VAN DE BODEM IN DE EUROPESE UNIE
Nu maak je deel uit van een team superhelden; je hebt alles wat je nodig hebt om je missie te volbrengen. We hebben alle informatie verzameld om onze gevaarlijkste vijanden te identificeren, de meningen van deskundigen over groepen bodemorganismen en de gevaren voor micro-organismen en dieren in de bodem gerangschikt (figuur 1). Toen we deze dingen deden, leken onze resultaten erop te wijzen dat de gevaarlijkste bedreiging voor zowel micro-organismen als dieren in de bodem het intensieve gebruik van de bodem is, wat voornamelijk neerkomt op landbouw met intensieve fysieke (hoge veedichtheid, zware machines) en chemische (bestrijdingsmiddelen en kunstmest) ingrepen [3]. Dit is niet verwonderlijk, want geen enkel bodemorganisme kan goed leven als er regelmatig vreemde machines zijn huis komen afbreken of vernietigen. Aan de andere kant van de schaal werd het gebruik van GGO’s in de landbouw gerangschikt als het minst gevaarlijk. GGO’s zijn landbouwplanten waarvan het DNA door mensen werd gewijzigd om ze beter te laten groeien en meer voedsel te laten produceren [4]. Het gebruik van GGO-planten in de landbouw is omstreden. Onze bevindingen suggereren dat, hoewel het gebruik van GGO’s niet volledig zonder risico is, andere bedreigingen gevaarlijker zijn voor de biodiversiteit in de bodem.
Wetenschappers zijn het vaak oneens en in ons geval was de mate van onenigheid soms zo groot dat het onmogelijk was om het risiconiveau voor sommige gevaren te beoordelen (Figuur 1). Biodiversiteitsexperts konden het bijvoorbeeld niet eens worden over het effect van vervuiling op bodemdieren en het effect van klimaatverandering op micro-organismen in de bodem. Deze “omstreden gevaren” waren te verwachten. Een interessant resultaat van onze analyse is de ontdekking van gevaren waarover we nog onvoldoende weten om te kunnen zeggen hoe ernstig ze zijn. Deze bedreigingen moeten in de toekomst verder worden onderzocht, dus er is genoeg werk aan de winkel voor bodemwetenschappers!
DE VIJANDEN VINDEN
De volgende stap van je missie: uitvinden waar de vijanden zich bevinden door de ranglijsten van gevaren te combineren met enkele relevante aardrijkskundige gegevens. Voor de bedreiging “gebruik van GGO’s in de landbouw” werd een kaart van de Europese landen waar GGO-teelt is toegestaan (Spanje, Portugal, Roemenië, Tsjechië en Slowakije) vergeleken met een kaart van de landbouwgebieden in die landen. Zo konden we bodems identificeren waar ggo’s zouden kunnen worden verbouwd. Voor de dreiging van “intensief gebruik” hebben we een kaart gemaakt waarop de bemesting is aangegeven (hoe meer meststoffen er worden gebruikt, hoe intensiever het gebruik) en het aantal stuks vee (hoe meer vee, hoe groter de impact op de bodem).
Toen al onze aardrijkskundige gegevens verzameld waren, hebben we met behulp van supercomputers alle gegevens samengebracht om kaarten te maken die het risico voor de bodembiodiversiteit in de Europese Unie laten zien (Figuur 2). Toen we de risicoverdeling in elk van de 27 Europese landen nauwkeurig bekeken, ontdekten we een verontrustende toestand. In meer dan de helft van de onderzochte landen (14 van de 27) vormde 40% van de bodems een hoog risico voor bodemmicro-organismen en dieren. In slechts vijf landen vormde meer dan 40% van de bodems een laag risico voor het bodemleven.
De kaarten die we maakten, stelden ons niet alleen in staat om de gebieden met hogere risiconiveaus in elk land te identificeren, maar ze gaven ons ook informatie over de invloed van de menselijke activiteiten op de bodem in die gebieden. Al deze gegevens zijn van fundamenteel belang voor een goede bescherming van de biodiversiteit in de bodem.
HOE NU VERDER?
We hebben de risico’s voor de biodiversiteit in de bodem in kaart gebracht en gebieden ontdekt waar hulp nodig is om de bodemorganismen te behouden. Betekent dit dat we kunnen zeggen: “Missie volbracht! Het leven onder de grond is veilig!”? Niet echt. Maar hier komt het beste gedeelte: we kunnen nu concrete acties identificeren die de risico’s voor bodemorganismen in de risicogebieden verminderen. Er kunnen bijvoorbeeld beschermde gebieden (zoals nationale parken) worden ingesteld om menselijke verstoring te voorkomen of op zijn minst te verminderen. In veel gevallen is dit echter niet genoeg. Extreme weersomstandigheden kennen bijvoorbeeld geen grenzen; ze komen ook voor in nationale parken. Om de gevolgen van zwaar weer voor bodemorganismen te verminderen, hebben we bredere maatregelen nodig die de klimaatverandering helpen afremmen of omkeren. Dat is een ander verhaal - een echte superheldenmissie!
WOORDENLIJST
Bodembiodiversiteit
Alle levende wezens die in de bodem leven.
Bodemmicroorganismen
Organismen die in de bodem leven en alleen door een microscoop te zien zijn. Tot de micro-organismen in de bodem behoren archaea, bacteriën, schimmels en protisten.
Bodemdieren
Organismen die in de bodem leven en behoren tot het koninkrijk Animalia. Deze variëren van kleine wormpjes genaamd nematoden (<0,1 mm) tot grotere dieren zoals mollen.
Genetisch gemodificeerd organisme (GGO)
Een organisme waarvan het DNA werd gewijzigd om het nieuwe eigenschappen te geven, zoals resistentie tegen ongedierte of de mogelijkheid om te groeien in aanwezigheid van onkruidverdelgende chemicaliën.
Droogte
Een toestand die gekenmerkt wordt door een beperkte tot geen beschikbaarheid van water in een omgeving, voornamelijk als gevolg van schaarse neerslag.
DANKWOORD
De auteur wil Gráinne Mulhern bedanken voor het zorgvuldig proeflezen van het manuscript, en alle auteurs van de oorspronkelijke publicatie [2].
BRONNEN
[1] Orgiazzi, A. et al., 2016, Global Soil Biodiversity Atlas (European Commission).
[2] Orgiazzi, A. et al., 2016, Knowledge-based approach to estimating the magnitude and spatial patterns of potential threats to soil biodiversity. Sci. Total Environ., 545–546, pp. 11-20.
[3] Tsiafouli, M. A. et al., 2015, Intensive agriculture reduces soil biodiversity across Europe. Glob. Change Biol. 21, 973–985.
[4] Carpenter J. 2011. Impact of GM crops in biodiversity. GM Crops 2: 7–23.
**BEWERKT DOOR: **Helen Phillips, Saint Mary’s University, Canada
CITATIE: Orgiazzi A (2022) Protecting Soil Biodiversity: A Dirty Job, but Somebody’s Gotta Do It! Front. Young Minds 10:677917. doi: 10.3389/frym.2022.677917
VERKLARING BELANGENVESTRENGELING: De auteurs verklaren dat het onderzoek is uitgevoerd zonder enige commerciële of financiële belang wat kan worden opgevat als een potentiele belangenverstrengeling.
AUTEURSRECHT © 2022 Orgiazzi: Dit is een openbaar toegankelijk artikel dat wordt verspreid onder de voorwaarden van de Creative Commons Attribution License (CC BY). Het gebruik, de verspreiding of reproductie in andere fora is toegestaan, mits de oorspronkelijke auteur(s) en de auteursrechthebbende(n) worden vermeld en de oorspronkelijke publicatie in dit tijdschrift wordt geciteerd, in overeenstemming met de gangbare academische praktijk. Gebruik, verspreiding of reproductie die niet aan deze voorwaarden voldoet, is niet toegestaan.
JONGE RECENSENTEN
**KAYSVILLE JUNIOR HIGH, 12-13 Jaar **
De leerlingen die dit artikel hebben beoordeeld, zijn geselecteerd uit de klassen van Mr. Lanford’s Science 7 op Kaysville Jr High. Leerlingen die in dit gebied wonen, komen uit hechte gemeenschappen die ook weten hoe ze de natuur in het westen van de VS moeten waarderen en ervan moeten genieten. Veel gezinnen hebben de gewoonte om te gaan wandelen, vissen, kamperen, rotsen zoeken, raften, fietsen en nog veel meer hobby’s om op te noemen.
JONGE RECENSENT (VERTALING)
MENNO TIEBOSCH, 13 Jaar
De leerling die dit artikel heeft bekeken, is geselecteerd uit een groep van kinderen van biologen.
AUTEUR
ALBERTO ORGIAZZI
Als kind wilde Alberto helikopterpiloot worden. Het leven zit echter vol verrassingen en in plaats daarvan is hij de weg van de struisvogel ingeslagen en heeft hij zijn hoofd in de grond gestoken. Hij stapte over van de lucht naar de grond en is nu bodemonderzoeker bij het Gemeenschappelijk Centrum voor Onderzoek van de Europese Commissie. Zijn huidige missie is gericht op het maken van gedetailleerde kaarten van het leven in Europese bodems. *alberto.orgiazzi@gmail.com
VERTALER
LIESBETH VAN DEN BRINK
Liesbeth is ecoloog en doet onderzoek naar interacties tussen bodem, planten, dieren en klimaatverandering. Ze werkt als PostDoc bij het Botanische Instituut, University of Natural Resources and Life Sciences, Wenen.
FINANCIERING (VERTALING)
Het team Translating Soil Biodiversity bedankt het Duitse Centrum voor Integratief Biodiversiteitsonderzoek (iDiv) Halle-Jena-Leipzig, gefinancierd door de Duitse Onderzoeksstichting (DFG FZT 118, 202548816), voor hun steun.
CITATION (TRANSLATION)
This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC-BY 4.0). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.
Recommended citation format: Orgiazzi A (2025) Protecting soil biodiversity: A dirty job, but somebody´s gotta do it! (Dutch translation: Liesbeth van den Brink). Translating Soil Biodiversity & Front. Young Minds. Originally published in 2022, doi: 10.3389/frym.2022.677917
Figures
Figuur 1: De hoogte van het risico dat verbonden is aan 13 mogelijke gevaren voor micro-organismen en fauna in de bodem. Cijfers geven de plaats van elke gevaar aan op basis van de ranglijst van wetenschappers, van minst risicovol (kleinste cijfers) tot meest risicovol (grootste cijfers). Doorzichtige balken geven bedreigingen aan waarover deskundigen het niet eens zijn, dus ze blijven omstreden en vereisen meer onderzoek. Je kunt zien dat, voor zowel micro-organismen als bodemfauna, intensief gebruik het grootste risico vormt voor de biodiversiteit in de bodem.
Figuur 2: Kaarten van risicos voor bodemmicro-organismen en -fauna in 27 landen van de Europese Unie, gebaseerd op gegevens verzameld in 2016. In meer dan de helft van de onderzochte landen bleek 40% van de bodems een hoog risico voor bodemmicro-organismen en bodemfauna op te leveren.