Dep Roots in Plants Driven by Soil Hydrology
On januari 16, 2022 by adminRutgers professor leidt synthese studie van wortels – de “hersenen” van de plantenwereld – en relatie tot hydrologie
“Charles Darwin schreef eens, in feite, dat de uiteinden van plantenwortels als de hersenen van planten zijn. Wortels voelen de omgeving aan. Ze voelen aan waar water is, waar meer voedingsstoffen zijn, en ze gaan op zoek naar deze bronnen. Wortels zijn het slimste deel van de plant.”
– Professor Ying Fan Reinfelder
Op zoek naar water tasten sommige boomwortels honderden meters diep en veel bomen sturen wortels door spleten in rotsen, zo blijkt uit een nieuwe studie onder leiding van een professor van de Rutgers University-New Brunswick.
Meer nog, de diepte van plantenwortels, die varieert tussen soorten en bodemomstandigheden, zal een sleutelrol spelen in de aanpassing van planten aan klimaatverandering, zei Ying Fan Reinfelder, een professor in het Department of Earth and Planetary Sciences en het Department of Environmental Sciences.
“Charles Darwin schreef ooit, in feite, dat de uiteinden van plantenwortels zijn als de hersenen van planten,” zei Reinfelder. “Wortels voelen de omgeving aan. Ze voelen het water aan, waar er meer voedingsstoffen zijn, en ze gaan naar deze bronnen. Wortels zijn het slimste deel van de plant.”
Reinfelder en collega’s publiceren hun bevindingen vandaag online in de Proceedings of the National Academy of Sciences. De studie toont de relatie aan tussen plantenwortels en de beschikbaarheid van water. Uit waarnemingen en modellering blijkt dat de hydrologie van de bodem de drijvende kracht is achter lokale en mondiale patronen van worteldiepten.
De bevindingen van de studie laten sterke verbanden zien tussen worteldiepte en lokale bodem- en wateromstandigheden. In goed gedraineerde hooglanden reiken wortels tot aan het infiltratieniveau van regenwater en sneeuwsmelt. In drassige laaglanden blijven de wortels ondiep. Daartussenin kunnen hoge groeisnelheden en droogte wortels vele meters omlaag sturen naar de verzadigde zone net boven de grondwaterspiegel.
De bevindingen hebben belangrijke implicaties voor de vraag of boom- en andere plantensoorten in staat zullen zijn zich aan te passen aan en te overleven in een veranderend klimaat gedurende deze eeuw en daarna, aldus Reinfelder. In het algemeen lijken de kansen gunstig. Planten hebben een groot aanpassingsvermogen en planten met diepere wortels hebben een groter voordeel.
“Planten zijn wellicht vindingrijker en veerkrachtiger ten aanzien van milieustress en klimaatverandering dan we tot nu toe dachten, maar slechts tot op zekere hoogte,” zei ze. “Ze kunnen een periode van droogte doorstaan. Maar als de droogte een eeuw lang aanhoudt, zullen ze daar niet tegen opgewassen zijn.”
Planten kunnen zich uit ongunstige omgevingen verplaatsen door bergafwaarts te gaan, waar meer water in overvloed aanwezig is, merkte zij op. Zij doen dit door zaden af te werpen, waarbij degenen die het redden naar nattere, lager gelegen gebieden overleven.
Reinfelder merkte op dat het overleven van planten van cruciaal belang is voor het onze. Planten staan onderaan de voedselketen, produceren zuurstof en absorberen kooldioxide, het belangrijkste broeikasgas dat in verband wordt gebracht met klimaatverandering.
De door Reinfelder geleide wereldwijde studie omvat 2.200 waarnemingen van de wortels van meer dan 1.000 soorten in alle belangrijke plantengroepen, waaronder bomen, grassen, struiken, kruidachtige planten en vetplanten.
Een volgende stap is het bestuderen en projecteren van de droogtebestendigheid van ’s werelds grootste bos – het Amazone regenwoud – tegen het eind van deze eeuw, gezien de diepe wortels van de bomen, zei Reinfelder.
“We moeten investeren in het begrijpen van de ondergrondse helft van het ecosysteem,” zei ze. “Het is donker. Het is ondoorzichtig, maar het bevat de sleutel tot veel vragen, en de wetenschappelijke gemeenschap moet daar wat licht op werpen.”
Geef een antwoord