Kroos fijn voor klimaat

Kroosvarens kunnen snel groeien en leggen daarbij atmosferischCO₂ vast . 50 miljoen jaar geleden hielp dat de aardeafkoelen in broeikastijden.

De huidige verhoogde concentratie in de lucht is kroos van nueigenlijk te min, met het dubbele, of zelfs vijfvoudige komen zelekker op stoom en groeien ze nog sneller. Hun biomassa kan dan ineen paar dagen verdubbelen, waarbij steeds CO₂ wordtvastgelegd in de plant. Het lijkt zelfs waarschijnlijk dat ze50 miljoen jaar geleden op deze manier hebben bijgedragen aan hetafkoelen van het klimaat.

Om beter te begrijpen hoe dat kan zijn gegaan experimenteertMonique van Kempen, promovendus bij het Institute for Water andWetland Research (IWWR) in de groep van prof. Jan Roelofs, metkroosvarens in verschillende klimaatomstandigheden. En passantontstaan er allerlei ideeën voor toepassingen van het kleineplantje om de huidige CO₂ -problemen aan te pakken. Ookvoor het herstel van overbemeste bodems in natuurgebieden lijkt hetplantje geschikt.

Het Azolla-event

’50 miljoen jaar geleden – het was toen heet en vochtig op aarde- lagen de continenten dicht tegen elkaar aan rond de Noordpool,waar dus geen ijs lag. Er was weinig circulatie in die vrijwelafgesloten zee. We denken dat er een zoetwaterlens bovenop hetzoute water dreef waarin grote hoeveelheden Azolla’s konden groeien. Als de plantjes stierven zonken ze naar de zeebodem waarhet praktisch zuurstofloos was en ze werden afgedekt door andersediment. Weinig vertering dus, waardoor CO₂  aanhet systeem is onttrokken. Dat was het begin van de sterkeafkoeling van de aarde en staat bekend als het Azolla-event.’

Er zijn verschillende schattingen van deCO₂-concentraties in het Eoceen, allemaal gebaseerd opandere data. In deze labopstelling kijken we naar de optimaleCO₂-concentratie. Bij vijf keer hogereCO₂-concentraties (± 1900 ppm) dan de huidige, doen zehet het beste: ze groeien dan gemiddeld 1,5 tot 2 keer zo snel. Metnog meer CO₂ is er niet veel extra groei meer, dan wordtlicht een beperkende factor. Maar je moet niet vergeten datdestijds in de warme poolzee de zon wel het halve jaar continuscheen.

Een van de redenen dat Azolla zo goed groeit is door de symbiosemet een bacterie. Hier zie je die als een kralensnoer tegen debinnenzijde van de bladholte aanschurken. Kleine haartjes helpen omde stikstof de plant in te leiden.

We weten niet of dat voor de oude versie ook gold, maartegenwoordig zitten ze in de bladholtes. Dat is een voordeel voorde bacterie: lekker beschermd. In ruil voor de stikstof krijgt debacterie suikers van de plant. Hierboven kettingen van bacteriën ineen bladholte. De dikke rode kralen zijn de zogenaamde heterocysts,de plek waar atmosferisch stikstof gas wordt vastgelegd inammoniak.

Toepassingen

Zijn kroosvarens nu ook nuttig om iets te doen aan dehedendaagse opwarming van de aarde? ‘O, ja’, zegt van Kempenenthousiast. ‘In Azie bijvoorbeeld wordt Azolla al sinds lange tijdgebruikt als mest in rijstvelden. Het is namelijk rijk aan stikstofen kan ook een goede fosfaatbron zijn. Dat scheelt kunstmest. Deproductie daarvan levert immers ook veel broeikasgas op.’ 

Toepassing in een andere richting is het schonen van zwaarbemeste landbouwbodems in natuurrestauratieprojecten met behulp vanAzolla. Nog een bijzondere eigenschap van het plantje is namelijkdat het veel fosfaat kan opslaan in zijn cellen. ‘De eersteaanwijzingen uit een kleinschalige test zijn heel hoopgevend: weoogsten nu zo’n 50 kilo fosfaat (P₂O₅) perhectare per groeiseizoen, terwijl je er met het conventionelemaaibeleid maar zo’n 20 kilo uitkrijgt. We zijn nu op zoek naar eenstuk vermest land dat we onder water mogen laten lopen voor eenveldproef.’  

Als dit lukt is zoiets aantrekkelijker dan afgraven. ‘Zekeromdat wanneer je de Azolla vervolgens gebruikt als mest, of zelfsals veevoer, want dat is ook mogelijk, je kringlopen van diversevoedingstoffen sluit maar ook veel eenvoudiger maakt. Hetzelfdegeldt wanneer je de Azolla, net als nu met maaisel gebeurt, zouvergisten, want dat levert weer brandstof.’