Wageningen Universiteit

Persbericht Wageningen Universiteit, nr 042, 21 april 2004.

Embargo tot woensdag 21 april 19.00 uur

Bladgroei op aarde schoolvoorbeeld van economisch 'gedrag'

Planten gaan wereldwijd uiterst economisch om met grondstoffen en energie om blad te vormen, ongeacht hun groeivorm, biotoop of het klimaat. Tot die conclusie komen onderzoekers van Wageningen Universiteit met collega's van de universiteiten van Utrecht en Amsterdam (VU) en 24 andere kennisinstellingen in alle werelddelen in een studie die 22 april in Nature verschijnt. De bevindingen zijn van belang voor klimaatmodellen waarin de aardse vegetatie een wezenlijke rol speelt.

De 33 auteurs van het Nature-artikel, met prof.dr. Frans Bongers als Wageningse 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 kortstondig en weinig te investeren in blad dat slechts tijdelijk de plant 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 berkeboom 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. Dit is bijvoorbeeld de altijdgroene hulst of planten als tomaat en paprika die gifstoffen 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 (één 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.

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.

De onderzoekers combineerden deze gegevens en zagen puntwolkjes van overeenkomsten tussen de data op hun computerschermen ontstaan. Weinig blad 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.