Leven na de dood: Hoe aardwormen blijven bijdragen aan koolstofvastlegging

Wormen blijven invloed uitoefenen op koolstofdynamiek, zelfs na hun dood. Een nieuwe studie toont aan dat ze nog steeds kunnen helpen koolstof in de bodem op te slaan, zelfs na hun dood. “Dit is behoorlijk verrassend,” zegt hoofdauteur Tullia Calogiuri. “Het meeste van onze kennis over wormen komt van hun activiteit terwijl ze leven, zoals graven, voeden en het produceren van mest. Ontdekken dat ze ook een rol spelen na de dood is opwindend.”

Calogiuri, een promovenda aan de groepen Bodembiologie en Bodemchemie van Wageningen University & Research, onderzocht de rol die zowel levende als dode wormen kunnen hebben op de koolstofopname door verbeterde minerale verwering. Samen met co-auteurs Alix Vidal, Mathilde Hagens en Jan Willem van Groenigen publiceerde ze de bevindingen in Communications Earth & Environment.

Verbeterde minerale verwering is een relatief nieuwe natuurgebaseerde koolstofverwijderingstechnologie die steeds meer aandacht krijgt in de strijd tegen klimaatverandering. Het houdt in dat een natuurlijk proces wordt gestimuleerd waarbij stenen afbreken, terwijl tegelijkertijd koolstof uit de atmosfeer wordt vastgelegd. Deze koolstof kan in de bodem worden opgeslagen door zich aan mineralen te binden (koolstofstabilisatie) of opgelost in water (koolstofcaptatie).

De verbetering van minerale verwering kan worden bereikt door zeer fijne stenen op de bodem te verspreiden, waardoor de stenen zelf sneller afbreken vanwege hun kleine formaat. Terwijl fysieke en chemische factoren (zoals erosie en steenformaat) deze processen aandrijven, kunnen biologische factoren zoals wormen ook een belangrijke rol spelen. Deze zijn tot nu toe onderbelicht gebleven.

In een laboratoriumexperiment hebben de auteurs de verschillende lotgevallen van koolstof gedurende vier maanden gevolgd onder invloed van zowel levende als dode wormen. De algehele uitkomst van de studie was duidelijk: “Gemiddeld verhoogden dode wormen de koolstofcaptatie met 16% in de vorm van opgeloste koolstof,” zegt Alix Vidal, assistent-professor in de Bodembiologiegroep van Wageningen University & Research.

“We vonden ook dat dode wormen leidden tot dezelfde toename in stabilisatie van organische koolstof als levende wormen. Deze bevindingen benadrukken het belang van het overwegen van de volledige levenscyclus van wormen in koolstofdynamiek.”

Onderzoek naar microben

Het onderzoeksteam, dat samenwerkte met onderzoekers van de Universiteiten van Antwerpen, Hamburg, Kleve en Uppsala, verkende verder de mechanismen achter dit effect. Ze ontdekten dat dode wormen de aanwezigheid en activiteit van microben in de loop van de tijd verhoogden in vergelijking met levende wormen door belangrijke voedingsstoffen voor microbieel leven vrij te geven wanneer hun lichamen decomposeren.

“Dit suggereert dat dode wormen indirect invloed uitoefenen op koolstofdynamiek, door microbiele processen te stimuleren,” zegt Sara Vicca, professor aan de Universiteit van Antwerpen. “Microben kunnen de afbraak van mineralen versnellen, wat de vorming van nieuwe minerale oppervlakken stimuleert die koolstof kunnen binden. Ze kunnen ook de afgifte van mineraalproducten stimuleren om opgeloste koolstof te vormen.”

Levende en dode wormen zijn even belangrijk

Betekent dit dat dode wormen belangrijker zijn dan levende wormen in de opvang en stabilisatie van koolstof? “Helemaal niet,” zegt Jan Willem van Groenigen, professor in de Bodembiologiegroep van Wageningen University & Research. “Ze zijn even belangrijk, maar op verschillende manieren. Levendige wormen versterken koolstofstabilisatie direct door de bindingen tussen mineralen en koolstof te versterken. Hun mineraalvertering helpt daarbij. In tegenstelling daarmee verhogen dode wormen zowel de stabilisatie als de opname van koolstof indirect door de microbieel activiteit te versterken.

“Bovendien zijn ze twee kanten van dezelfde medaille—je kunt geen dode wormen hebben zonder ook levende wormen, en vice versa. Onze studie opent de weg voor een beter begrip van de rol van dode wormen in een breder scala aan bodemprocessen naast levende.”

Er zijn nog veel onbekenden rond het effect van levende wormen op verbeterde verwering, laat staan de rol van dode wormen. De auteurs concluderen dat wormen de koolstofcaptatie en stabilisatie kunnen beïnvloeden, zelfs voorbij hun levensduur. Meer onderzoek is nodig om te verkennen hoe dode wormen een breder scala aan bodemprocessen beïnvloeden en om hun bijdrage aan de cyclus van koolstof en voedingsstoffen in de bodem volledig te begrijpen.