Voor de meesten van ons, onze meest nabije ontmoeting met het element fluor is waarschijnlijk onze tandpasta of een gemeentelijke watervoorziening met toegevoegd fluoride.

Maar overtollig fluor kan een probleem zijn. Bijvoorbeeld, hoge niveaus van fluor in de bodem kunnen planten schaden. Fluor in de bodem kan ook microben en andere organismen hoger in de voedselketen aantasten.

Een nieuwe studie onderzocht of het fluorgehalte in de bodem in Nieuw-Zeeland hoog genoeg is om een ​​specifieke microbe, Rhizobium genaamd, te schaden.

Rhizobium-bacteriën leven in wortelknollen van peulvruchten, zoals bonen en linzen. Deze bacteriën 'fixeren' atmosferische stikstof, het maken van de voedingsstoffen in een vorm die de waardplant kan gebruiken.

Door stikstofbinding door Rhizobia hoeven boeren minder stikstofmest te gebruiken. Dat kan flinke kosten besparen.

Als het fluorgehalte in de bodem hoog genoeg wordt om Rhizobia pijn te doen, het kan gevolgen hebben voor de peulvruchten die de bacteriën helpen ondersteunen.

In aanvulling, weilanden voor het grazen van vee bevatten vaak klaver, een andere peulvrucht. Hoge fluorgehaltes kunnen schadelijk zijn voor Rhizobia die in klaverwortelknobbeltjes leeft. uiteindelijk, die van invloed kunnen zijn op het vee dat de klaver eet.

Maar er zijn veel onbekenden over fluor en de specifieke effecten ervan op microben. "Niemand heeft de mogelijke impact van fluor op Rhizobia onderzocht, " zegt Christopher Anderson, een onderzoeker aan de Massey University in Nieuw-Zeeland.

In de studie, Anderson en collega's ontdekten dat hoge niveaus van fluor giftig zijn voor Rhizobia en witte klaver.

Bij laboratoriumonderzoeken fluorgehaltes boven 100 mg per liter belemmerden de groei van Rhizobia. Hoge fluorconcentraties leidden ook tot veranderingen in de vorm en metabolische activiteit van de bacteriën.

Deze hoge fluorgehalten hadden ook gevolgen voor witte klaver. Bij fluorconcentraties boven 100 mg per liter, witte klaverzaailingen overleefden het niet.

Gelukkig, er is ook goed nieuws. De concentratie fluor waarbij het giftig is, is veel groter dan de concentratie die de onderzoekers in Nieuw-Zeelandse bodems vonden.

"Dit betekent dat er geen probleem is, direct, van fluorgehalten in de bodem die Rhizobia aantasten in de bodem van Nieuw-Zeeland, ', zegt Anderson.

Deze bevinding geeft vertrouwen aan instanties in Nieuw-Zeeland die belast zijn met het waarborgen van duurzame landbouwsystemen. “Zonder ons onderzoek, ze zouden nog steeds in het donker zijn, ', zegt Anderson.

Rhizobia - en een van de waardplanten, witte klaver - zijn belangrijke onderdelen van de Nieuw-Zeelandse manier van veeteelt.

"In Nieuw-Zeeland, we hebben het geluk dat we het hele jaar door gras kunnen verbouwen, ", zegt Anderson. "Ons vee wordt het hele jaar op de weide gehouden."

Rhizobium-bacteriën geassocieerd met klaver binden stikstof uit de atmosfeer. Als klaverplanten doodgaan, ze breken af ​​in de grond. De vaste stikstof komt beschikbaar voor andere planten.

"Dus, we hoeven niet zoveel synthetische stikstofmeststoffen toe te passen, zoals ureum, naar onze weilanden met klaver", zegt Anderson.

Maar boeren moeten andere meststoffen toepassen op de weiden van Nieuw-Zeeland, inclusief fosfaatmeststoffen. Dat is waar zorgen over de fluorniveaus komen.

Fluor is een vrij algemeen element in de aardkorst. Het is geconcentreerd in sommige materialen, zoals fosfaatgesteenten. Deze rotsen zijn het hoofdingrediënt in veel meststoffen met fosfor.

In gebieden waar jaar na jaar fosformeststoffen worden toegepast, fluor kan zich na verloop van tijd in de bodem ophopen. Deze opgehoopte fluor kan een bodemverontreiniging worden.

"Maar in sommige gevallen biologische systemen zijn zeer tolerant ten opzichte van verontreinigingen, ', zegt Anderson.

Anderson wil de fluorniveaus bepalen waarbij het giftig is voor dieren. "We willen vooral kijken naar regenwormen, ", zegt Anderson. "Regenwormen zijn zeer nuttige ecologische indicatoren."

Onderzoekers willen ook kijken naar grazende dieren, die een aanzienlijke hoeveelheid aarde kan eten. Als dieren te veel fluor binnenkrijgen, ze kunnen fluorose ontwikkelen. Dat kan bot veroorzaken, tanden, en nierproblemen.

"We moeten ervoor zorgen dat de wetenschap zorgt voor alle aspecten van het pastorale systeem - bodem, micro-organismen, planten, en dieren, ', zegt Anderson.