Veranderend klimaat kan mobiliteit van giftige metalen in de bodem verhogen, blijkt uit experimentele studie

Veranderend klimaat kan mobiliteit van giftige metalen in de bodem verhogen, blijkt uit experimentele studie

Veranderingen in het klimaat kunnen de mobiliteit van giftige metalen in de bodem verhogen

Bodems bevatten van nature kleine hoeveelheden metalen zoals cadmium. Door de veranderende klimaatcondities zouden deze metalen in de toekomst meer kunnen worden gemobiliseerd, waardoor ze via de landbouw in de voedselketen van de mens terechtkomen. Dergelijke scenario’s zijn vooral waarschijnlijk in lichtzure bodems, die ongeveer twee derde van alle bodems uitmaken.

Dit zijn de conclusies van een experimentele studie naar landbouwbodems die zijn getest op het metaal cadmium, dat kanker kan veroorzaken. De studie werd geleid door assistent-professor Marie Muehe van Plant Biogeochemistry aan de Universiteit van Tübingen en het Helmholtz Centrum voor Milieuonderzoek (UFZ). De resultaten zijn gepubliceerd in het tijdschrift Communications Earth and Environment.

Tot 2100 worden de wereldwijde temperaturen voorspeld met een stijging van 2° tot 4° vergeleken met pre-industriële niveaus. In die tijd wordt verwacht dat de huidige hoeveelheid kooldioxide in de atmosfeer zal verdubbelen. In Duitsland zou de hoeveelheid neerslag licht kunnen afnemen.

Muehe zegt dat de verdere effecten moeilijk te voorspellen zijn. “Klimaatverandering en metalen leggen elk afzonderlijk druk op de micro-organismen in de bodem, die gezamenlijk het bodemmicrobioom worden genoemd. We wilden de eerder weinig bekende gecombineerde effecten van deze invloeden onderzoeken,” zegt ze.

Er zijn giftige metalen in elke bodem op onze planeet, zegt Muehe, maar in gebonden vorm hebben ze weinig betekenis voor bodemorganismen en plantenteelt. De situatie verandert wanneer de metalen worden gemobiliseerd. “In onze studie hebben we cadmium onderzocht, het klassieke voorbeeld van een giftig metaal dat in de bodem voorkomt,” voegt ze toe. Cadmium heeft een giftig effect op alle levende organismen omdat het fysiologische processen in de cellen remt.

LEZEN  Directe metingen verminderen onzekerheid op de markt voor koolstofcredits in de bodem

Complexe interacties

In het experiment vulde het onderzoeksteam kolommen met landbouwgrond van verschillende boerderijen. “We hebben deze bodems door een regulier groeiseizoen in Duitsland in het laboratorium geleid, maar onder de veronderstelde klimaatomstandigheden van het jaar 2100,” legt de hoofdauteur van de studie, Sören Drabesch, ook van de Universiteit van Tübingen en het UFZ, uit. “We onderzochten de veranderingen in de bodem en het bodemmicrobioom in de loop van de tijd.”

Het onderzoeksteam ontdekte dat de mobiliteit van het cadmium in de bodem onder de huidige omstandigheden met ongeveer 40% zal toenemen in lichtzure bodems bij de zomertemperaturen van toekomstige klimaatcondities. “Het kan dan in hogere concentraties worden aangetroffen in het poriewater van de bodem en beïnvloedt het bodemmicrobioom, of het activiteitspatroon van verschillende micro-organismen,” zegt Drabesch.

“Bepaalde micro-organismen worden actiever, gebruiken meer stikstof en verzuren zo verder de bodemomgeving.” In sommige bodems zullen de cadmiumniveaus zo hoog worden dat het bodemmicrobioom eronder lijdt en het ecosysteem zich moet aanpassen. Daarentegen werden in bodems die oorspronkelijk licht alkalisch waren, geen vergelijkbare problemen gevonden. Zelfs onder veranderde klimatologische omstandigheden werd het cadmium niet in grote mate gemobiliseerd.

De studie toont aan hoe complex de interacties zijn tussen het veranderende klimaat, de stoffen in de bodem en het bodemmicrobioom, zegt Muehe. “Ecosystemen, inclusief landbouwecosystemen, zouden in de toekomst enorm verstoord kunnen worden door toegenomen hoeveelheden mobiel cadmium. Dit zou ook de broeikasgasemissies als gevolg van de landbouw kunnen veranderen en het mobiele cadmium zou in gewassen kunnen terechtkomen, wat schadelijk zou kunnen zijn voor de menselijke gezondheid.”

LEZEN  Defecte liften laten rolstoelgebruikers vaak stranded achter op Nederlandse treinstations

Deze ontwikkelingen moeten blijvend worden gemonitord, zeggen de onderzoekers.

Vergelijkbare berichten

Geef een reactie

Je e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *