Vijgenbomen zetten CO₂ uit de lucht om in steen, onthult onderzoek

Fig trees in Africa.

Nieuw onderzoek toont aan dat sommige soorten vijgenbomen calciumcarbonaat in hun stammen opslaan, wat hen in staat stelt zich (deels) in steen te veranderen. Het team van Keniaanse, Amerikaanse, Oostenrijkse en Zwitserse wetenschappers ontdekte dat de bomen koolstofdioxide (CO2) uit de atmosfeer kunnen opnemen en het kunnen opslaan als calciumcarbonaat ‘stenen’ in de omliggende bodem.

Het onderzoek werd gepresenteerd op de Goldschmidt-conferentie in Praag. De bomen, die inheems zijn in Kenia, zijn een van de eerste fruitbomen die deze eigenschap vertonen, bekend als het oxalaat-carbonaatpad. Alle bomen gebruiken fotosynthese om CO2 om te zetten in organische koolstof, die hun stam, takken, wortels en bladeren vormt. Dit is de reden waarom het planten van bomen wordt gezien als een potentiële manier om CO2-uitstoot te verminderen.

Bepaalde bomen gebruiken ook CO2 om calciumoxalaatkristallen te creëren. Wanneer delen van de boom vergaan, worden deze kristallen door gespecialiseerde bacteriën of schimmels omgezet in calciumcarbonaat, hetzelfde mineraal als kalksteen of krijt. Dit verhoogt de pH van de bodem rond de boom, terwijl ook de beschikbaarheid van bepaalde voedingsstoffen toeneemt.

Inorgani­sche koolstof in calciumcarbonaat heeft doorgaans een veel langere levensduur in de bodem dan organische koolstof, wat het een effectievere methode maakt voor CO2-opslag. Dr. Mike Rowley, senior docent aan de Universiteit van Zurich (UZH), zei: “We wisten al enige tijd van het oxalaat-carbonaatpad, maar het potentieel voor koolstofopslag is nog niet volledig overwogen. Als we bomen planten voor agroforestry en hun vermogen om CO2 als organische koolstof op te slaan terwijl ze voedsel produceren, kunnen we kiezen voor bomen die ook een extra voordeel bieden door inorganische koolstof op te slaan in de vorm van calciumcarbonaat.”

Het team van UZH, de Technische Universiteit van Nairobi, Sadhana Forest, het Lawrence Berkeley National Laboratory, de Universiteit van Californië, Davis, en de Universiteit van Neuchâtel bestudeerde drie soorten vijgenboom die in Samburu County, Kenia, werden gekweekt. Ze identificeerden hoe ver van de boom calciumcarbonaat werd gevormd en de microbie­ale gemeenschappen die bij het proces betrokken waren. Met behulp van synchrotronanalyse bij de Stanford Synchrotron Radiation Lightsource ontdekten ze dat calciumcarbonaat zowel aan de buitenkant van de boomstammen als dieper in het hout werd gevormd.

Dr. Rowley legde uit: “Naarmate calciumcarbonaat wordt gevormd, wordt de bodem rond de boom alkalischer. Het calciumcarbonaat wordt zowel op het oppervlak van de boom als in de houtstructuren gevormd, waarschijnlijk doordat micro-organismen kristallen op het oppervlak afbreken en ook dieper in de boom binnendringen. Dit toont aan dat inorganische koolstof dieper in het hout wordt opgeslagen dan we eerder dachten.”

Van de drie bestudeerde vijgenboomsoorten ontdekten de wetenschappers dat Ficus wakefieldii het meest effectief was in het opslaan van CO2 als calciumcarbonaat. Ze zijn nu van plan om de geschiktheid van de boom voor agroforestry te beoordelen door de waterbehoeften en fruitopbrengsten te kwantificeren en een gedetailleerdere analyse uit te voeren van hoeveel CO2 onder verschillende omstandigheden kan worden opgeslagen.

Het meeste onderzoek naar het oxalaat-carbonaatpad heeft plaatsgevonden in tropische habitats en was gericht op bomen die geen voedsel produceren. De eerste boom die werd geïdentificeerd als een actieve oxalaat-carbonaatboom was de Iroko (Milicia excelsa). Deze kan gedurende zijn levensduur één ton calciumcarbonaat in de bodem opslaan.

Calciumoxalaat is een van de meest voorkomende biomineralen en de kristallen worden door veel planten geproduceerd. De micro-organismen die calciumoxalaat omzetten in calciumcarbonaat zijn ook wijdverspreid. “Het is gemakkelijker om calciumcarbonaat in drogere omgevingen te identificeren,” legde Dr. Rowley uit. “Echter, zelfs in nattere omgevingen kan koolstof nog steeds worden opgeslagen. Tot nu toe zijn er talrijke boomsoorten geïdentificeerd die calciumcarbonaat kunnen vormen. Maar we geloven dat er nog veel meer zijn. Dit betekent dat het oxalaat-carbonaatpad een belangrijke, onderbelichte kans kan zijn om CO2-uitstoot te helpen verminderen terwijl we bomen planten voor bosbouw of fruit.”