Informatie voor de pers. Vrije Universiteit Amsterdam.
23/04/2004
---
Planten vertonen wereldwijd economisch "gedrag"
Planten gaan wereldwijd uiterst economisch om met grondstoffen en
energie om blad te vormen, ongeacht hun groeivorm, biotoop of het
klimaat. Die conclusie, van onderzoekers van de Vrije Universiteit,
Wageningen Universiteit, de Universiteit Utrecht en 24 andere
kennisinstellingen in alle werelddelen, haalde donderdag 22 april het
vooraanstaande tijdschrift Nature. De bevindingen zijn van belang voor
klimaatmodellen waarin de aardse vegetatie een wezenlijke rol speelt.
De 33 auteurs van het Nature-artikel, met dr. Hans Cornelissen als
VU-auteur, komen tot de slotsom dat de druk van de evolutie op het
plantendek op aarde altijd groot is geweest, waarbij er geen ruimte
was voor "luxe". Sommige planten overleven bijvoorbeeld door weinig en
slechts korte tijd te investeren in blad dat de plant maar tijdelijk
van noodzakelijke stoffen hoeft te voorzien. Ze produceren snel dunne,
weinig beschermde bladeren die veel licht opvangen. Als de condities
verslechteren hebben ze vaak al zaad verspreid. De bescheiden
investering is vlug terugverdiend. Zo groeit de berk in ons land als
pionierboom op plaatsen waar veel licht is. Tegen de tijd dat andere
bomen hun schaduw over de berk werpen, heeft de berkenboom al de
mogelijkheid gehad zich voort te planten.
Daarentegen zijn er ook planten die juist veel investeren in hun
bladeren door bijvoorbeeld dik, leerachtig blad te maken of met "dure"
anti-vraatstoffen erin. De bladeren gaan daardoor langer mee en
verdienen de hogere investering op termijn terug. Denk maar aan de
taaie bladeren van de altijdgroene hulst of beukenbladeren die
looistoffen in hun blad bevatten tegen insectenvraat. Alle hogere
planten met groeivormen variërend van kruiden en lianen tot woudreuzen
blijken in alle klimaatzones, van poolstreken tot tropisch woud en van
bergen tot de diepste dalen, binnen een nu vastgelegd spectrum te
gehoorzamen aan deze economische wetten.
Het internationale onderzoeksteam bracht gegevens bijeen van meer dan
2500 verschillende plantensoorten (1 procent van het totaal aan
plantensoorten) uit 219 families die waren verzameld op 175 plekken in
de wereld. De verzameling is tien maal groter dan in eerdere studies
en dekt alle begroeide continenten, met alle typen vegetatie,
variërend van toendra tot tropische regenwouden en van hete tot koele
woestijnen en van grasland tot de dichte bossen van de gematigde
streken. In die gebieden kan de gemiddelde temperatuur liggen tussen
16,5 en 27,5 graden en de regenval tussen 133 mm en 5300 mm per jaar.
Cornelissen heeft voor het onderzoek veel metingen verricht aan
soorten uit koele en koude gebieden, met name Engeland en Zweeds
Lapland, dus boven de poolcirkel. In dat laatste gebied doet
Cornelissen samen met collega"s van de afdeling Systeemecologie al
enkele jaren experimenteel onderzoek naar de gevolgen van het daar
sterke broeikaseffect voor bodem en vegetatie.
Alle vegetatietypen zijn min of meer direct af te leiden uit de
relatie tussen jaarlijkse regenval en gemiddelde temperatuur. De
onderzoekers verwerkten in hun onderzoek ook data van andere
parameters. Zo namen zij de bladmassa per oppervlak mee, of ook de
capaciteit waarmee een blad uit koolzuurgas en water met lichtenergie
suikers maakt (de fotosynthesecapaciteit), het gehalte aan stikstof in
een blad, vooral een maat om te zien hoeveel eiwitten, bijv. voor de
groei, in een blad worden aangemaakt, en ook de tijdsduur dat een blad
meegaat. Veel bladeren lijken een seizoen mee te kunnen, maar er zijn
er ook die binnen een maand afsterven of juist bladeren die tot 24
jaar meegaan. Hoe langer een blad leeft, des te langer kan het de
plant helpen te groeien. Maar dat kan alleen met een "dure"
investering in duurzaamheid van het blad.
De onderzoekers combineerden deze gegevens en zagen puntwolkjes van
overeenkomsten tussen de data op hun computerschermen ontstaan. Weinig
bladmassa per vierkante meter gaat gepaard met een hoge fotosynthese
en hoog gehalte aan stikstof (beide op basis van biomassa). Bladeren
met veel biomassa per vierkante meter hebben een lange levensduur.
Opmerkelijk is volgens de onderzoekers de constatering dat weinig
regenval en weinig blad per vierkante meter nauwelijks samenhangen.
Veel bladmassa per oppervlakte-eenheid blijkt meer afhankelijk te zijn
van de gemiddelde temperatuur. "De grootste variatie in bladeconomie
vind je echter niet tussen klimaatsgebieden maar erbinnen", zegt
Cornelissen. "Andere factoren spelen waarschijnlijk een rol, zoals
variatie in bodemvruchtbaarheid en de mate van verstoring, denk maar
aan stuivende duinen of geploegde akkers. Dit soort dingen bepalen of
je als plant duurzaam investeert of juist een korte-termijn-strategie
volgt.
Vrije Universiteit Amsterdam