Planten groeien sneller bij blootstelling aan bodemtrillingen

De door mensen veroorzaakte trillingen in de aarde, bijvoorbeeld door verkeer, industrie en windmolens, hebben effect op bodemprocessen en kunnen onder andere plantengroei beïnvloeden. Dit blijkt uit veld- en labstudies uitgevoerd door een team van onderzoekers van de Vrije Universiteit Amsterdam, onder leiding van bioloog Wouter Halfwerk.

03-05-2021 | 10:00

Niet alleen groeiden de planten sneller door deze bodemtrillingen; ook kwamen ze eerder tot bloei en begonnen ze eerder zaad te dragen. Daar staat tegenover dat op locaties met veel bodemtrillingen de onderzoekers minder regenwormen vonden. Deze en andere bevindingen zijn onlangs gepubliceerd in wetenschappelijk tijdschrift Oikos en op Biorxiv.

Oorzaak van bodemtrillingen
Vulkanische activiteit, schuivende aardplaten en aardbevingen zorgen voortdurend voor trillingen in de aarde. Ook ménselijke activiteiten blijken trillingen te veroorzaken, zogenaamde seismische ruis, en zijn terug te zien in metingen van seismische stations. Halfwerk betoogde afgelopen jaar in Science dat tijdens de eerste lockdown in maart en april 2020 pas goed duidelijk werd hoe groot het menselijke aandeel is. Seismologen wereldwijd rapporteerde toen een halvering van bodemtrillingen ten opzichte van vóór de lockdown. 

Ontwikkeling van planten
Weinig is nog duidelijk over hoe de door mensen veroorzaakte trillingen de ontwikkeling beïnvloeden van planten en ander (plantenetend) leven in de bodem. Onderzoeker Estefania Velilla, die op een deel van het onderzoek is gepromoveerd, vertelt: “In onze veld- en labstudies onderzochten we het effect van ondergrondse trillingen nabij windmolens op het leven in de bodem en specifiek op de interactie tussen planten, bodemdieren en plaaginsecten.”

Trillingen meten in het veld
Om dit in een gecontroleerde omgeving te kunnen onderzoeken, hebben de onderzoekers eerst in een proefveld seismologische metingen uitgevoerd. Twee biologische boeren in de Flevopolder, die zeven windmolens op het land hebben staan, verleende hiervoor medewerking aan de onderzoekers. Zo konden op verschillende afstanden en dieptes de trillingen die windmolens veroorzaken in kaart worden gebracht. Vervolgens zijn de gemeten trillingen nagebootst in het lab van Ecologische wetenschappen aan de VU. 

Sneller en langer groeien
In het lab stelden de onderzoekers erwtenplanten (Pisum sativum) bloot aan hoge en lage trillingsniveaus. Daarbij werd de ontkieming, bloei en vruchtzetting en de dagelijkse groei van de scheutlengte gemeten. Hoofdonderzoeker Wouter Halfwerk: “We ontdekten dat planten blootgesteld aan veel trillingen significant sneller en groter groeiden dan planten die blootgesteld werden aan weinig trillingen. Bovendien ontkiemden, bloeiden en produceerden de planten die veel blootgesteld waren aan trillingen sneller dan de planten die met weinig trillingen waren behandeld. 

Vervolgonderzoek nodig
“Onze resultaten kunnen heel interessant zijn voor boeren, met name in de biologische landbouw aangezien daar nog vaak een gezonde bodemfauna aanwezig is”, aldus Halfwerk. “Meer onderzoek moet uitwijzen wat de effecten zijn op wilde planten en op landbouwgewassen. Ook is meer onderzoek nodig naar de effecten van de bodemtrillingen op regenwormen. Want bij metingen in het veld bleken de trillingen een negatief effect te hebben op de aanwezigheid van regenwormen. We willen uitzoeken waar dit door komt.” Als mogelijkheid noemt Halfwerk dat door de trillingen mollen beter in staat zijn de aanwezige regenwormen te vangen. “Een andere mogelijkheid is dat de regenwormen door de trillingen 'gefopt' worden dat er mollen zijn, en daarom op de vlucht slaan.”


Halfwerk_windmolen_2
Metingen in het veld. Foto: Wouter Halfwerk