Bacteriën voor een veerkrachtige leefomgeving

In het trenddossier van de Lichtkogel over bacteriën laten we zien waarom deze piepkleine, maar onmisbare organismen zo belangrijk zijn voor een veerkrachtige leefomgeving. Zoals het microbioom op je huid je beschermt, zo helpt het bodemleven ecosystemen tegen uitputting, vervuiling en verstoring. Bacteriën spelen daarin een sleutelrol. Ze zorgen voor de kringloop van nutriënten en dragen bij aan de structuur en waterhuishouding van de bodem. Daardoor kunnen planten beter groeien en kan de bodem een filterende functie vervullen.

Deze zogenoemde ecosysteemdiensten zijn essentieel voor het functioneren van zowel natuurlijke, agrarische als stedelijke omgevingen. Maar wat gebeurt er als dit evenwicht wordt verstoord? Klimaatverandering, vervuiling, verkeerd landgebruik en langdurige droogte kunnen de samenstelling van het bodemleven ingrijpend veranderen. De weerbaarheid van het ecosysteem neemt af, nutriëntencycli raken verstoord en het vermogen van de bodem om bij te dragen aan een gezonde leefomgeving vermindert. Maar dat kan ook anders! Margot de Cleen wijst ons op allerlei projecten die laten zien dat bacteriën actief worden ingezet voor ecosysteemdiensten.

Meten is weten: onderzoek naar bodemleven

Bij het Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW) wordt in het kader van het project SOILproS onderzoek gedaan naar hoe bacteriën bijdragen aan ecosysteemdiensten. Hoe functioneren deze micro-organismen, hoe reageren ze op verstoringen en hoe kunnen we hun bijdragen meten? Het onderzoek spitst zich toe op het vinden van indicatoren in het bodemleven die iets zeggen over de kwaliteit van de bodem en het potentieel voor herstel. Hier wordt ook aan gewerkt in Soil Valley.

Bij Antonie wordt geëxperimenteerd met het direct meten van micro-organismen. Er wordt gewerkt aan het vereenvoudigen en opschalen van deze metingen, onder andere met hulp van kunstmatige intelligentie. Rijkswaterstaat is hier als partner bij betrokken.

Verrassende toepassingen met de bodem als bondgenoot

Bacteriën worden actief ingezet in innovatieve toepassingen. In het grondwater onder het Griftpark in Utrecht werd bijvoorbeeld een bacterie aangetroffen die de grondwaterverontreiniging, veroorzaakt door een voormalige gasfabriek, weet af te breken. In het project CityChlor werd onderzocht hoe biologische afbraak van chloorkoolwaterstoffen met behulp van bacteriën breder ingezet kon worden, als een soort ‘biowasmachine’ onder de stad door een combinatie met warmte- en koudeopslag.

Kunnen we bijvoorbeeld ook PFAS-vervuiling aanpakken met behulp van biologische processen? De Universiteit Utrecht doet daar onderzoek naar. Bioremediatie, waarbij levende organismen vervuiling opruimen, speelt een grote rol in het ontwikkelen van duurzame en circulaire milieutechnologie. Voor Rijkswaterstaat zijn dit interessante ontwikkelingen omdat deze organisatie ook te maken heeft met bodemverontreinigingen.

Nature-based solutions – óók in beton

Bacteriën doen meer dan schoonmaken door het afbreken van verontreinigingen. Ze kunnen helpen bij het versterken van materialen. Zo worden bacteriën toegevoegd aan bepaalde betonsoorten. Komt er een scheur in het beton, dan reageren de bacteriën op het binnendringende vocht en realiseren ze kalkvorming die de scheur afdicht. Zo blijft de vloer vloeistofdicht, zonder menselijk ingrijpen. Dit principe roept de vraag op: zou dit ook toe te passen zijn in civiele kunstwerken, zoals bruggen of sluizen? Onderzoekers aan de TU Delft verkennen deze mogelijkheden.

Margot de Cleen: “Wat zich afspeelt in de bodem is grotendeels onzichtbaar, maar des te belangrijker voor de wereld van morgen. Bacteriën zijn één van de sleutelspelers in het bouwen aan een veerkrachtige leefomgeving. Van het zuiveren van vervuilde grond tot het versterken van beton: hun rol reikt verder dan we lang hebben gedacht. Door beter te begrijpen wat er onder onze voeten gebeurt, openen we de deur naar innovatieve, duurzamere oplossingen.”

Door Roos van den Hout