Een nieuw onderzoek geleid door Dr. Angela Harris van de Universiteit van Manchester en Professor Richard Bardgett van de Lancaster Universiteit onthult dat wetenschappers nu de verborgen wereld van microben die in de bodem leven, vanuit de lucht kunnen detecteren.
Geplaatst in New Phytologist, toont het onderzoek aan dat gedetailleerde luchtbeelden die vele delen van het elektromagnetische spectrum vastleggen, gebruikt kunnen worden om de overvloed en diversiteit van microben die in de bodem onder plantenkappen leven, te voorspellen. Dit biedt een nieuwe manier om de gezondheid en biodiversiteit van de bodem te monitoren.
Bodem is het meest biodiverse en complexe leefgebied op aarde. De microben die erin leven—kleine bacteriën en schimmels die voedingsstoffen recyclen, koolstof opslaan en ecosystemen gezond houden—zijn fundamenteel voor een gezonde planeet. Toch zijn ze, omdat ze ondergronds leven, berucht moeilijk en duur te meten over grote gebieden.
Hoe Plantenkenmerken Ondergrondse Leven Onthullen
Recente onderzoeken tonen aan dat de soorten planten die in een gebied groeien en hun kenmerken—zoals hoe snel ze groeien of waaruit hun bladeren zijn opgebouwd—een sterke invloed kunnen hebben op bodemmicroben. Wat tot nu toe niet bekend was, is of deze relaties standhouden om de overvloed en diversiteit van microben in verschillende ecosystemen te voorspellen.
In deze studie gebruikten onderzoekers luchtgevoelige sensoren die licht vastlegden dat ver buiten het menselijke zicht ligt. Omdat deze sensoren honderden smalle golflengtebanden vastleggen, onthullen ze fijne details over plantbladeren en -kappen, zoals hun chemie, structuur en algehele gezondheid.
Door deze rijke spectrale informatie te combineren met veldmetingen van bodemmicroben en plantkenmerken die zijn verzameld in de Verenigde Staten via het National Ecological Observatory Network (NEON), vond het team sterke verbindingen tussen de reflectie van plantkappen en de soorten en diversiteit van microben die in de bodem leven.
Gevolgen voor Wereldwijde Bodemmonitoring
“De chemie en structuur van plantbladeren, die bepalen hoe ze licht reflecteren, zijn nauw verbonden met de omstandigheden van de bodem waarin ze groeien,” zei Dr. Harris. “Omdat planten en microben vaak reageren op dezelfde milieu factoren—zoals bodemvoedingsstoffen of klimaat—kunnen we gebruiken wat er boven de grond gebeurt om te voorspellen wat er onder de grond gebeurt.”
Belangrijk is dat de studie aantoonde dat full-spectrum hyperspectrale data—die veel meer detail vastlegt dan traditionele satellietbeelden—veruit beter presteerde dan eenvoudigere vegetatie-indices zoals NDVI. Dit suggereert dat aankomende hyperspectrale satellieten, waaronder de CHIME-missie van de Europese Ruimtevaartorganisatie en NASA’s Surface Biology and Geology (SBG) missies, de manier waarop we de gezondheid van de bodem op wereldwijde schaal monitoren, kunnen transformeren.
“Onze bevindingen tonen aan dat de gedetailleerde spectrale informatie die door luchtgevoelige sensoren wordt vastgelegd, ons veel kan vertellen over de microben die in de bodem leven. Met geavanceerde hyperspectrale satellieten die binnenkort gelanceerd worden, kan deze benadering het mogelijk en betaalbaar maken om de gezondheid en biodiversiteit van de bodem op continentale en zelfs wereldwijde schaal te monitoren,” zegt Dr. Harris.
Nieuwe Tools voor Natuurbehoud en Klimaatactie
Naast de vooruitgang in ecologische wetenschap kan het onderzoek belangrijke tools bieden voor het volgen van de opslag van koolstof in de bodem, het monitoren van landdegradatie, en het ondersteunen van duurzame landbeheer in het licht van klimaatverandering. “Dit onderzoek opent een krachtige nieuwe kijk op de verborgen biodiversiteit van de aarde, en biedt een manier om de biodiversiteit van de bodem op grote schaal kosteneffectief in kaart te brengen en te monitoren,” zei Professor Bardgett.
