Een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications onthult hoe de stoichiometrie van koolstof (C), stikstof (N) en fosfor (P) in landbouwbodems reageert op landgebruik en klimaat. Uit het onderzoek, geleid door onderzoekers van de Universiteit van Californië, Berkeley, bleek dat landbouwgrondgebruik en klimaatverandering de C:N:P-stoichiometrie van bodems aanzienlijk kunnen veranderen, met belangrijke implicaties voor de bodemvruchtbaarheid en het functioneren van ecosystemen.

Stoichiometrie is de studie van de relatieve verhoudingen van elementen of verbindingen in een systeem. In het geval van bodems heeft de C:N:P-stoichiometrie betrekking op de relatieve hoeveelheden koolstof, stikstof en fosfor in de bodem. Deze elementen zijn essentieel voor de plantengroei en hun relatieve verhoudingen kunnen het vermogen van de bodem om het plantenleven te ondersteunen beïnvloeden.

De studie analyseerde bodemmonsters uit een wereldwijde database van landbouwgronden en ontdekte dat het gebruik van landbouwgrond de C:N:P-stoichiometrie van bodems aanzienlijk veranderde. Over het algemeen hadden landbouwgronden lagere C:N-verhoudingen en hogere N:P-verhoudingen vergeleken met natuurlijke bodems. Deze verschuiving in de stoichiometrie is waarschijnlijk te wijten aan de toegenomen toevoer van stikstof- en fosformeststoffen in landbouwsystemen, die het natuurlijke evenwicht van deze elementen in de bodem kunnen verstoren.

Uit de studie bleek ook dat klimaatverandering de C:N:P-stoichiometrie van bodems kan veranderen. Over het algemeen gingen warmere en drogere klimaten gepaard met lagere C:N-verhoudingen en hogere N:P-verhoudingen in de bodem. Deze verschuiving in de stoichiometrie is waarschijnlijk te wijten aan de toegenomen afbraak van organisch materiaal in warmere klimaten, waardoor stikstof en fosfor in de bodem vrijkomen.

De veranderingen in de C:N:P-stoichiometrie die worden waargenomen in landbouwbodems en onder klimaatverandering kunnen belangrijke implicaties hebben voor de bodemvruchtbaarheid en het functioneren van ecosystemen. Lagere C:N-verhoudingen kunnen bijvoorbeeld wijzen op een verlies aan organische stof in de bodem, wat de bodemvruchtbaarheid en het waterhoudend vermogen kan verminderen. Hogere N:P-verhoudingen kunnen wijzen op een teveel aan stikstof en fosfor in de bodem, wat kan leiden tot waterverontreiniging en eutrofiëring.

De bevindingen van de studie benadrukken het belang van het overwegen van C:N:P-stoichiometrie bij het beheer van landbouwbodems en het verzachten van de effecten van klimaatverandering. Door te begrijpen hoe landgebruik en klimaatverandering de stoichiometrie van de bodem beïnvloeden, kunnen boeren en landbeheerders weloverwogen beslissingen nemen om de bodemvruchtbaarheid te behouden en het functioneren van ecosystemen te beschermen.