Warmer klimaat beïnvloedt bacteriën. Zuidpoolonderzoek naar bodemmicroben toont effect aan

22 december 2010

(Persbericht NIOO-KNAW) De wereldwijde opwarming van de aarde heeft grote gevolgen voor de natuur. Bij diverse plant- en diersoorten hebben onderzoekers vrij exact aangetoond wat de effecten zijn. Voor micro-organismen in de bodem is dat nauwelijks gedaan. Daarvoor is het bodemleven doorgaans te complex.

Op Antarctica is de bodemecologie een stuk eenvoudiger. Vandaar dat onderzoekers van het Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW) in het Zuidpoolgebied hebben gekeken wat de invloed van klimaatverandering op de micro-organismen in de bodem is. Op de bevindingen van dit onderzoek promoveert Etienne Yergeau van het NIOO-KNAW op 30 juni aan de Vrije Universiteit Amsterdam.

Met zijn veelomvattende studie heeft Etienne Yergeau kunnen aantonen dat ook micro-organismen in de bodem - zoals bacteriën, schimmels en aaltjes - de invloed ondergaan van de opwarming van de aarde. Die invloed is zowel direct als indirect, maar altijd onmiskenbaar. Hoewel de bodem-microben belangrijk zijn voor de circulatie van voedingsstoffen, was tot dusver weinig bekend over de manier waarop ze reageren op klimaatverandering door het versterkte broeikaseffect. Voor onderzoek hiernaar is het Zuidpoolgebied zeer geschikt. Niet alleen omdat de klimaatverandering zich daar sterk doet gelden, ook omdat de structuur van de voedingsstoffenproductie in de bodem er betrekkelijk simpel is en bijna helemaal door micro-organismen wordt geregeld.

In zijn veldonderzoek simuleerde Yergeau de opwarming van de aarde door bodemproeven te doen op verschillende breedtes in het Zuidpoolgebied: van koud naar wat minder koud, van diep in het Antarctisch schiereiland tot de Falklandeilanden. een paar resultaten: hoe zuidelijker (hoe kouder) hoe minder divers de bacteriegemeenschappen zijn, al geldt dit alleen in schaars begroeide grond. Schimmels (fungi) daarentegen profiteren minder dan bacteriën van hogere temperaturen. Genen die betrokken zijn bij de zo belangrijke stikstofkringloop in de grond, komen minder voor bij lagere temperaturen.

Yergeau deed ook onderzoek in het laboratorium. Opwarming van een Antarctisch bodemmonster met een paar graden bleek bijvoorbeeld geen invloed van betekenis te hebben op de dichtheid van de bacterie- en schimmelgemeenschappen. Maar veranderingen in de cycli van vriezen en dooien des te meer.

Deze en de vele andere uitkomsten in Yergeaus studie geven aan dat een warmer wordend klimaat het microscopisch kleine leven in de bodem op zeer verschillende manieren beroert. Temperatuur kan dus van directe invloed zijn, net als veranderingen in de cycli van vriezen en dooien. Maar lokale omstandigheden, zoals begroeiing en aanwezigheid van water en voedingsstoffen, blijken minstens zo belangrijk voor samenstelling en functioneren van de bodem-microben, vooral op de korte termijn. Ook die omstandigheden echter, kunnen veranderen door een warmer klimaat, bijvoorbeeld wanneer de vegetatie toeneemt bij hogere temperaturen.

Het NIOO is het onderzoeksinstituut voor ecologie van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen (KNAW). Het bestaat uit drie centra: voor ecologie van kust en zee, van het zoete water en van het land. Bij het NIOO werken ongeveer 250 mensen. Op het NIOO-Centrum voor Terrestrische Ecologie in Heteren richten de onderzoekers zich op het leven op het land.

Meer informatie

Proefschrift

'Effects of global warming on Antarctic soil microorganisms and associated functions'. De promotie is op maandag 30 juni om 13.45 in de Aula van de Vrije Universiteit Amsterdam. Yergeaus promotieonderzoek, waarbij hij de meest geavanceerde moleculaire technieken gebruikte, is uitgevoerd in het kader van een samenwerking tussen het NIOO en de VU. Zijn medepromotor is prof. dr. Rien Aerts van de VU. Het proefschrift van Etienne Yergeau (met Nederlandse samenvatting op pag. 167) is te bekijken/downloaden.

Curriculum vitae

Etienne Yergeau (Pointe-Claire, Canada, 1981) hield zich als student al bezig met de studie van micro-organismen. In 2004 studeerde hij af aan de universiteit van Montreal. In datzelfde jaar voegde hij zich bij het team van zijn promotor prof. dr. George Kowalchuk aan het Centrum voor Terrestrische Ecologie in Heteren.