Hoe eikenboompjes ons meer leren over het herstel van de duinen
Hoe kunnen we ecosystemen in duinen het beste herstellen? Het project TERRA-Dunes onderzoekt daarvoor de rol van bodemmicroben in de ontwikkeling van natuurlijk duingebied. Het project is nu een nieuwe fase ingegaan: het planten van 412 eikenboompjes gekweekt in verschillende soorten bodems.
‘Wanneer we duingebieden herstellen, ontwikkelen de ecosystemen zich niet altijd zoals we verwachten’, zegt hoogleraar Ecologie van plant-microbe-insect-interacties Martijn Bezemer. ‘Niet alle soorten die we er zouden verwachten, beginnen echt te groeien. We wilden daarom onderzoeken welke rol de bodem en bepaalde bodemorganismen, zoals microben, schimmels en bacteriën, daarin spelen.’
De Leidse onderzoeksinstituten CML en IBL startten daarom in 2018 het project TERRA-Dunes in samenwerking met drinkwaterbedrijf Dunea. ‘Onze universiteit doet al heel lang onderzoek met Dunea. En als beheerder van veel Nederlands duingebied is deze onderzoeksvraag ook voor hen heel relevant.’ In natuurgebied Meijendel verwijderde Dunea een oud gebouw en parkeerterrein en creëerde een zandduin voor het onderzoek.
Dode versus levende grond
In het begin was er geen enkel teken van vegetatie te bekennen op de duin. Dit wil ook zeggen dat er geen voedingsstoffen waren voor planten om te groeien. De onderzoekers konden dus echt bij nul beginnen. ‘We hebben 6000 ton grond verzameld van nabijgelegen locaties in verschillende stadia van ontwikkeling’, zegt Bezemer. ‘Plekken met jonge grassen, meer ontwikkeld grasland en uiteindelijk ook bos. Dat namen we mee naar de lege duin waar we de grond verdeelden in 104 kleine onderzoekspercelen met verschillende bodemsamenstellingen.’
Bodeminoculatie
Bodeminoculatie is het doelbewust inbrengen van specifieke micro-organismen, zoals bacteriën, schimmels of andere microben, om de vruchtbaarheid en algemene gezondheid van de bodem te verbeteren. Deze micro-organismen kunnen symbiotische relaties aangaan met planten die de bodemkwaliteit verbeteren.
De helft van de verzamelde grond is eerst gesteriliseerd voor het aan de percelen toe te voegen. ‘Zo kunnen we onderzoeken of de aanwezigheid van levende organismen in de bodem essentieel is voor de ontwikkeling van de vegetatie. De vraag is dan of planten ook prima kunnen groeien in gesteriliseerde grond door de voeding van al het organische materiaal dat erin zit, zoals dode bladeren.’
Zichtbare verschillen in bodemsamenstelling
Vier jaar later bleek er nog steeds een significant verschil te zijn tussen de bodemsamenstelling van de verschillende percelen. ‘Dat is een belangrijke ontdekking. We hebben in andere ecologische systemen al gezien dat je de bodemeigenschappen kunt sturen, maar in dit soort duinen is het een primeur. Er zijn andere onderzoekers die verwachtten dat de bodems na een paar weken allemaal hetzelfde zou zijn omdat alle percelen in dezelfde omgeving liggen. Maar we konden aantonen dat de grondsoort die je in het begin toevoegt, jaren later dus nog steeds een verschil maakt. Ook waren er verschillen tussen de plantengemeenschappen in de percelen, maar die verschillen waren kleiner dan wat we in de bodem zagen.’
De bosgrond, rijk aan organisch materiaal, bleek het meest effectief om plantengroei te bevorderen. ‘Organische materie helpt bijvoorbeeld bij het vasthouden van water’, legt Bezemer uit. De verschillen tussen de percelen met levende en gesteriliseerde grond waren dan weer niet zo groot. ‘Deze ontdekking weerlegt de ideeën over het populaire concept van bodeminoculatie.’
412 eikenkiempjes planten
In het eerste deel van het project kregen alle percelen ongeveer veertig verschillende soorten zaden. Daar zaten ook zaden voor bomen bij. ‘Helaas zijn deze nooit ontkiemd. Dat komt mogelijk gedeeltelijk door de droogte in deze jaren’, zegt Bezemer.
In het najaar van 2023 voegde de onderzoeksgroep van assistent-professor Sofia Gomes een tweede onderdeel toe aan het project: stekjes van eikenbomen planten. ‘Een deel van de percelen werd vanaf het begin in 2018 geïnoculeerd met mycorrhizaschimmels’, zegt Gomes. ‘We wilden meten wat de invloed van deze schimmels was op het sturen van het ecosysteem, vooral met het oog op de ontwikkeling van bomen. Maar omdat deze nooit zijn uitgekomen, konden we dat niet doen. Dat is een van de redenen waarom we de 412 eikenzaailingen hebben geplant.’
De beste manier om een ecosysteem te ontwikkelen
De helft van deze stekjes werd voor het planten geïnoculeerd en gekweekt met grond uit het omringende bos, legt Gomes uit. ‘Dat voorziet ze van microben uit het bos, zoals ectomycorrhiza.’ De andere helft groeide voor het planten in gesteriliseerde grond. 'We willen daarmee testen of het toevoegen van die microben de ontwikkeling van het ecosysteem versnelt.’
Het tweede doel van het onderzoek is om de verschillende inoculatiemethoden te vergelijken. ‘Het inoculeren van een stekje kost aanzienlijk minder moeite dan het inoculeren van een heel perceel. Met dit onderzoek willen we alternatieve manieren onderzoeken om microbiële inoculaties te gebruiken in natuurherstel. Zo kunnen we erachter komen wat het meest helpt bij de ontwikkeling van een ecosysteem.’ Het planten van de kiemplantjes lijkt in ieder geval succesvol te zijn. ‘Nu is het wachten op komend voorjaar om de eerste metingen te doen.’
