Onderzoekers van de Universiteit van Umeå, Duitsland en Finland ontdekken een nieuw mechanisme dat de langzame nutriëntenkringloop in Arctische bodems verduidelijkt. De afwezigheid van regenwormen kan verklaren waarom Arctische planten hongeren naar stikstof. De studie is vandaag gepubliceerd in Natuurcommunicatie .

De afgifte van voedingsstoffen uit plantenstrooisel en de omzet van nutriënten in Arctische bodems verloopt zeer langzaam en beperkt grotendeels de groei van toendraplanten. Het feit dat stikstofbeperking zo wijdverbreid is in het noordpoolgebied, is lange tijd geïnterpreteerd als het gevolg van het koude klimaat dat de activiteiten van decomposers vertraagt.

Een nieuwe studie van het Climate Impacts Research Centre aan de Universiteit van Umeå in Zweden heeft een eerder onderschat mechanisme achter de huidige stikstofbeperking geïdentificeerd:de afgifte van stikstof uit de Arctische bodem aan planten wordt grotendeels beperkt door het ontbreken van grotere bodemdieren, zoals regenwormen. Deze dieren kunnen plantenafval in kleinere fragmenten snijden en ze dieper in de grond verplaatsen, waar ze gemakkelijker door andere ontbinders kunnen worden verwerkt. Dit versnelt de afbraaksnelheid aanzienlijk en bevordert de afgifte van stikstof uit de bodem.

"Dat je de uitstoot van stikstof uit ontbindende grond kunt verhogen zonder de temperatuur te verhogen, is conceptueel belangrijk omdat het de manier verandert waarop we toekomstige milieuveranderingen op de toendra voorspellen, zegt Jonatan Klaminder, universitair hoofddocent (docent) aan de Universiteit van Umeå, hoofdauteur van de studie.

Uit het onderzoek blijkt dat als er nieuwe soorten regenwormen aan de Arctische bodem worden toegevoegd, de afbraak van organische stof wordt versterkt en de stikstofopname van de plant neemt drastisch toe met gevolgen voor hun groei.

"Het introduceren van regenwormen in bodems waar ze voorheen niet waren, kan worden vergeleken met het effect dat je krijgt als iemand voor het eerst een sloopkogel binnenbrengt om slooplocaties te huisvesten, je verhoogt enorm de snelheid waarmee dingen uit elkaar vallen, " zegt Johan Olofsson, universitair hoofddocent (docent) aan de Universiteit van Umeå, co-auteur van de studie.

De auteurs merkten op dat sommige planten hun scheut- en wortellengte verdubbelden. De waargenomen effecten op de gehele plantengemeenschap in termen van stikstofopname en plantproductie waren groter dan eerder waargenomen effecten op klimaatopwarming, bemesting en begrazing.

"Het feit dat we grotere effecten zien bij het introduceren van regenwormen in de bodem dan we kunnen genereren door stijgende temperaturen en bemesting, benadrukt het belang van bodemfauna voor het toekomstige lot van Arctische ecosystemen", zegt Eveline Krab, universitair hoofddocent aan de Zweedse Landbouwuniversiteit.

De studie wijst op menselijke activiteiten die bekend staan ​​om de introductie van invasieve bodemfauna, zoals landbouw, tuinieren en vissen op levend aas, moet naast klimaatverandering ook worden overwogen bij het voorspellen hoe toendra-ecosystemen de komende eeuw zullen veranderen.