Klimaatopwarming maakt zware metalen los in de bodem

Zware metalen vind je in elke bodem op onze planeet, maar in gebonden vorm zijn ze van 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 we in de bodem aantreffen”, verklaart biogeochemicus Marie Mühe van de Universiteit van Tübingen. Cadmium heeft een toxisch effect op alle levende organismen omdat het fysiologische processen in de cellen remt.

Landbouwgrond

In het experiment, waarvan de resultaten zijn gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications Earth and Environment, vulde het onderzoeksteam kolommen met landbouwgrond van verschillende boerderijen. “We lieten deze bodems in het laboratorium een normaal groeiseizoen in Duitsland doorlopen, maar onder de veronderstelde klimaatomstandigheden van het jaar 2100”, verklaart hoofdauteur Sören Drabesch. “We onderzochten de veranderingen in de bodem en het bodemmicrobioom in de loop van de tijd.”

De onderzoekers zagen dat de mobiliteit van het in de bodem aanwezige cadmium onder de huidige omstandigheden met ongeveer 40 procent zal toenemen in licht zure bodems bij de zomertemperaturen van toekomstige klimaatomstandigheden.

“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 het bodemmilieu verder.”

Massaal verstoord

In sommige bodems stijgen de cadmiumgehaltes zodanig dat het bodemmicrobioom eronder lijdt en het ecosysteem zich moet aanpassen. Daarentegen werden er geen vergelijkbare problemen gevonden in bodems die oorspronkelijk licht alkalisch waren.

Het onderzoek laat zien hoe complex de interacties zijn tussen het veranderende klimaat, de stoffen in de bodem en het bodemmicrobioom, verklaart Mühe. “Ecosystemen, waaronder landbouwecosystemen, zouden in de toekomst massaal verstoord kunnen worden door grotere hoeveelheden mobiel cadmium. Dit zou ook de uitstoot van broeikasgassen door de landbouw kunnen veranderen en het mobiele cadmium zou in gewassen terecht kunnen komen die dan schadelijk kunnen zijn voor de menselijke gezondheid.”