Nieuwe soorten voor delta-onderzoek ontdekt in Botanische Tuinen
Onderzoekers van de Botanische Tuinen en de faculteit Geowetenschappen hebben een aantal plantensoorten ontdekt die wereldwijd interessant zijn voor onderzoek naar het ontstaan van rivierlandschappen. Voor deze experimenten gebruiken onderzoekers plantenzaden, maar tot nog toe beschikten onderzoekers daarvoor over slechts één soort: luzernezaad ofwel alfafa. Een soort die voor dit onderzoek eigenlijk helemaal niet geschikt is, vond hortulanus Gerard van Buiten. In een wetenschappelijke publicatie in Earth Surface Processes and Landforms zetten ze hun nieuwe bevindingen op een rij.
Rivierlandschappen en delta’s ontstaan doordat rivieren op weg van bergen naar zee door het landschap meanderen en onderweg zand, slib en plantenmateriaal neerleggen. Om dat ontstaan na te bootsen gebruiken onderzoekers een zogeheten metronoom: een 20 meter lange bak met water en zand die voortdurend lichtjes heen en weer kantelt, waardoor water heen en weer stroomt en er vanzelf zandbanken en bochten ontstaan.
Voor het nabootsen van de vegetatie gebruiken onderzoekers wereldwijd luzernezaad ofwel alfafa. “Het is gemakkelijk te krijgen, goedkoop, en kiemt lekker snel. Maar luzerne is een plant van droge graslanden, en zal dus geen representatief wortelgestel maken in nat zand. Onderzoeksleider Maarten Kleinhans vroeg daarom of ik betere kandidaten wist”, vertelt hortulanus Gerard van Buiten, die ook mede-auteur is van de publicatie.
Speciale opstelling
Om geschikte soorten te vinden experimenteerden de onderzoekers in de Botanische Tuinen met zo’n 25 plantensoorten. “We hebben vanuit de tuin een speciale opstelling bedacht om de kiemkracht, groeisnelheid, en ontwikkeling van planten en wortels te meten. Na een seizoen proeven doen in de kassen leverde dat vijf goede kandidaten op, allemaal moeras- of oeverplanten.” Ze publiceerden hun bevindingen in het wetenschappelijk tijdschrift Earth Surface Processes and Landforms.
Praktische kennis van planten kan dus hele leuke ideeën voor onderzoek opleveren
Drie soorten worden inmiddels al toegepast in de metronoom: waterzuring, beekpunge en moerasrolklaver. “Het zijn zaden van heel verschillende grootte en vorm, waardoor ze op verschillende hoogten op de zandbanken aanspoelen. De wortels gaan perfect het natte zand in en houden het zand vast en beïnvloeden zo dus de vorming van zandplaten. De perfecte kandidaten dus voor dit soort onderzoek”, zegt Van Buiten. “Praktische kennis van planten kan dus hele leuke ideeën voor onderzoek opleveren.”
Meanderen
De ontdekte soorten hebben als miniatuurplantjes hetzelfde effect en dezelfde eigenschappen als natuurlijke vegetaties in rivierdelta’s, vertelt laatste auteur Maarten Kleinhans. “Ze veroorzaken stromingsweerstand, vangen sediment in en houden zand vast.” Met een van de zaailingsoorten ontdekten de onderzoekers dat meanderende rivieren ontstaan doordat de zaailingen de stroming over oevers en uiterwaarden tegenhouden. “Dat verklaart waarom de Rijn in de laatste ijstijd nog een brede, ondiepe rivier was, maar rivieren in de huidige, warme tijd zijn gaan meanderen, met als mooiste voorbeeld de IJssel”, zegt Kleinhans.
De grote vraag is nog welk effect planten hebben op het grootschalige landschap. “Hoe snel helpen ze het land opslibben? Veranderen ze ook riviermondingen? En welk effect hebben kleine plantjes?”, zegt Kleinhans. “Deze kennis is van levensbelang voor alle laaggelegen gebieden op aarde, nu de zeespiegel stijgt en de watertoevoer van rivieren verandert. Misschien kan de natuur ons helpen om met ‘landspiegelstijging’ het wassende water bij te houden.”
Publicatie:
Species selection and assessment of eco‐engineering effects of seedlings for biogeomorphological landscape experiments. Earth Surface Processes and Landforms, 17 juli 2019. DOI:10.1002/esp.4702. Ivar R. Lokhorst, Sjoukje I. de Lange, Gerard van Buiten, Sanja Selaković en Maarten G. Kleinhans. Alle onderzoekers zijn verbonden aan de Universiteit Utrecht.
