Vrije Universiteit Amsterdam

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.