Paddenstoelen
‘Schimmels zijn het koraalrif van de bodem’
Toby Kiers staat met de voeten in de aarde, letterlijk. Met haar onderzoek naar ondergrondse schimmelnetwerken weet de hoogleraar aan de Amsterdamse VU het mysterie van wat onder onze voeten leeft te ontrafelen en creëert ze bewustzijn over het belang van het bodemleven voor het ecosysteem. ‘Meer dan de helft van alle soorten leeft ondergronds.’
Tekst: Marianne Wilschut
Evolutiebioloog Toby Kiers reist de hele wereld over om ondergrondse schimmelnetwerken in kaart te brengen. Dit netwerk van ragfijne draden van mycorrhizaschimmels wordt ook wel het mycelium genoemd. Voor de uitwisseling van voedingsstoffen gaat dit mycelium een symbiose aan met planten en bomen. Voor haar onderzoek naar deze samenwerking deed Kiers afgelopen zomer samen met haar gezin veldwerk in het Franse deel van de Pyreneeën. Ze verzamelt dan bodemmonsters in verschillende vegetatietypen. ‘Een mooie combinatie van werk en vakantie’, zegt ze. ‘Mijn zoon en dochter helpen mee, zo krijgen ze ook wat mee van mijn onderzoek.’
Je verzamelt niet alleen bodemmonsters, maar je ruikt en proeft ze ook. Wat is je favoriete bodem?
‘Van elk monster dat ik neem, snuif ik de geur op en meestal proef ik het ook. Voor mijn zoon en dochter is dat een leuke manier om onderzoek tastbaar te maken. Ieder monster ruikt weer anders. In de Italiaanse Alpen vond ik bodems met een rijke chocoladegeur. De smaak is niet altijd even duidelijk te onderscheiden. Mijn bijzonderste ervaring was in Chili. Daar smaakte een bodemmonster dat ik onder een dennenboom had genomen, heel peperig. Het voelde echt heet aan mijn tong, wel toepasselijk in Chili.’
Hoe ruikt de Nederlandse grond? Heeft de stikstofdepositie daar invloed op?
‘De bodems in Nederland hebben een meer zandige geur en smaak, vooral de bodems in de duinen. Maar dat komt denk ik niet door de stikstofuitstoot. Dat wil niet zeggen dat de stikstofuitstoot geen effect heeft op het bodemleven. Die impact is juist groot omdat te veel stikstof de samenwerking tussen ondergrondse schimmelnetwerken en de vegetatie verstoort.
Die samenwerking werkt als volgt. Door middel van fotosynthese halen bomen en planten koolstof uit de lucht, dat zetten ze om in suikers en vetten. Die delen ze met schimmels ondergronds in ruil voor stikstof, fosfor en andere mineralen. Als de bodem verzadigd raakt met stikstof dan hebben de planten de schimmels daar niet meer voor nodig en zullen ze stoppen met het delen van koolstof. Omdat de bomen koolstof leveren aan de schimmels zal er minder koolstof in de bodem worden opgeslagen. Ook zal het netwerk tussen de schimmels en de boomwortels verdwijnen. Andere bedreigingen voor het bodemleven zijn grootschalige landbouw, ontbossing, verstedelijking en hevige bosbranden.’
Wat zijn de gevolgen van het verdwijnen van het schimmelnetwerk voor het ecosysteem?
‘We noemen het mycelium weleens het koraalrif van de bodem, omdat het net als koraal een centrale rol in het ecosysteem vervult. De schimmels produceren een netwerk van haarfijne, kilometerslange draden. Die draden en de kleverige substantie die ze uitscheiden, geven de bodem textuur. Ook zijn bodemorganismen zoals bacteriën, amoeben, nematoden, pantoffeldiertjes en trilhaardiertjes ervan afhankelijk. Zij maken onder andere gebruik van die kleverige substantie en de schimmeldraden voor transport en voedsel. In een theelepel aarde kunnen miljoenen organismen leven. Meer dan de helft van alle soorten op aarde, leeft ondergronds.’
Met de mede door jou opgerichte organisatie SPUN, Society for the Protection of Underground Networks leiden jullie myconauten op om te helpen bij de verkenning van het leven ondergronds. Is die verwijzing naar astronauten toevallig?
‘Nee, dat is niet toevallig. Het leven ondergronds is een van de laatste onontgonnen gebieden op aarde. Je kunt het vergelijken met het universum, het is zo immens en er valt nog zo veel te ontdekken. Daarom pleit ik ook voor de oprichting van een NASA voor het ondergrondse leven en leiden wij onze myconauten op. Met SPUN werken we aan een kaart van het leven onder onze voeten. We doen dat door bodemmonsters te nemen, maar ook door het ontwikkelen van algoritmes waarmee we kunnen voorspellen waar zich hotspots van ondergronds leven zouden kunnen bevinden. Zo hopen we meer bewustzijn te creëren over de ondergrondse ecosystemen en de kennis over het behoud ervan te vergroten.’
Hebben natuurorganisaties last van schimmelblindheid?
‘Als het gaat om natuurbehoud en klimaatverandering gaat het vanouds vooral over de bescherming van planten en dieren. Geleidelijk begint wel het besef door te dringen dat als ondergrondse schimmelnetwerken vernietigd worden dat dat klimaatverandering en de afname van de biodiversiteit kan versnellen en zelfs de voedselkringloop kan verstoren. Toch hoor ik vaak “als we het hele ecosysteem beschermen, dan beschermen we toch ook het leven ondergronds?”. Maar zo eenvoudig is het helaas niet. Het is niet zo dat als de omstandigheden voor bijvoorbeeld de bescherming van zeldzame vogels of amfibieën optimaal zijn, dat de bodem dan automatisch meeprofiteert. Soms zijn er verschillende strategieën nodig.’
Komen de hotspots van biodiversiteit voor ondergronds leven overeen met de bovengrondse hotspots?
‘Niet altijd, er zijn veel plekken op aarde waar de biodiversiteit bovengronds en ondergronds lang niet altijd samengaan. Boreale bossen in onder andere Canada en Rusland waar maar een paar verschillende boomsoorten groeien, blijken bijvoorbeeld een enorm rijk bodemleven te hebben. Waarschijnlijk leven daar juist veel nichesoort omdat daar minder boomsoorten zijn. Het ondergrondse leven moet dan creatief zijn om het optimale te halen uit deze schaarse bronnen.’
Je bent er als een van de eersten in geslaagd om de samenwerking van ondergrondse schimmelnetwerken met planten in beeld te brengen. Hoe is dat gelukt?
‘Het is erg lastig om deze organismen gedurende een langere periode te volgen omdat het moeilijk is om ze in een laboratorium te laten groeien. Ze zijn immers verbonden met een heel wortelsysteem. Samen met Tom Shimizu van het biofysisch instituut AMOLF in Amsterdam is het gelukt om de voedingsstoffen met fluorescerende nanodeeltjes te markeren. Met behulp van een beeldrobot konden we die deeltjes volgen. Het resultaat is prachtig. Die voedingsstromen lijken wel een soort ondergrondse rivieren waarvan de stroom tegelijkertijd twee kanten opgaat. We begrijpen nog niet helemaal hoe dat kan. Een collega van mij is er daarnaast in geslaagd om met akoestische golflengtes geluidsopnames te maken van het leven ondergronds. Het is echt fascinerend om te horen hoeveel daar beneden gebeurt, het lijkt wel een ondergrondse opera.’
Je hebt aangetoond dat schimmels en planten met elkaar handelen volgens economische principes. Hoe werkt dat?
‘Zowel de planten als de schimmels handelen heel strategisch om het maximale uit de samenwerking te halen. Zo kunnen we zien dat schimmels de nutriënten verplaatsen naar plekken waar de vraag groter is, zodat ze er meer voor kunnen vragen. Ook potten ze nutriënten op om de prijs op te drijven. Planten op hun beurt zijn kieskeurig aan wie ze suikers geven, een schimmel die minder fosfor in de aanbieding heeft, krijgt ook minder suikers.’
Wat kunnen wij doen om het leven ondergronds een handje te helpen?
‘Het creëren van bewustzijn is belangrijk, dat begint al op jonge leeftijd. Vertel kinderen over wat er allemaal in de aarde leeft. Daarnaast helpt het om in je tuin tegels en andere harde objecten te verwijderen. Bedek de bodem dan met planten en bladeren. Een onbedekte bodem doet echt pijn aan mijn ogen. Het is zoveel moeilijker voor ondergrondse ecosystemen om te floreren als ze niet bedekt zijn met groen.’
Mens & Natuur magazine
Dit artikel verscheen eerder in de herfsteditie van Mens & Natuur magazine 2023. Wil je ook het Mens & Natuur Magazine ontvangen? Voor € 25 per jaar ben je al lid van IVN en ontvang je naast 4x per jaar ons magazine ook korting in onze webwinkel (geldt niet voor boeken) en kun je gratis of met korting deelnemen aan onze activiteiten, cursussen en workshops.
