Kwaliteit bodem verslechtert door menselijke invloed

Een gezonde bodem bestaat uit verschillende lagen en iedere laag in zo'n bodemprofiel bevat een unieke samenstelling van materiaal en nutriënten. Dat levert een gezonde, vruchtbare bodem op.

Marijn van der Meij van Wageningen University & Research ontdekte tijdens zijn promotieonderzoek dat door menselijk gedrag steeds meer van die lagen uit de bodem verdwijnen. Dat brengt de voedselzekerheid, biodiversiteit en koolstofopslag in gevaar.

Erosie door ploegen

Ongeveer de helft van de bruikbare grond op aarde dient als landbouwgrond. En de agricultuur heeft enorme impact op de bodem, ontdekte Van der Meij. Machines zoals ploegen zijn daar deels schuldig aan, vooral wanneer de landbouwgrond zich op een helling bevindt.

'Wanneer een ploeg de bodem dan omwoelt, rolt vruchtbare bodemmateriaal naar beneden', verklaart de onderzoeker. Zo verliest de grond steeds meer van zijn bodemlagen. Die stapelen zich op onderaan de heuvel.

Vroeger zou zoiets geen groot probleem zijn geweest, omdat wortelstelsels van bomen de grond vasthielden. Maar omdat bossen moesten plaatsmaken voor akkers en steeds intensievere landbouw, werden zulke gronden ook gevoeliger voor ploegerosie.

Computersimulaties

Dat mensen de bodem zo intensief en snel aantasten, ontdekte de promovendus tijdens een veldstudie in Duitsland en met computersimulaties. Hij onderzocht welke bodemlagen er in de heuvelige landbouwgrond in het studiegebied in Duitsland aanwezig waren en hoe oud die lagen zijn.

Op basis daarvan liet de onderzoeker de computer berekenen hoe de samenstelling van die grond duizenden jaren geleden was. 'Ik liet de computer daarbij rekening houden met verschillende natuurlijke factoren en scenario's, zoals droogte of juist veel regen', zegt Van der Meij. 'Maar bij iedere berekening simuleerde de computer intensieve landbouw de laatste vijfhonderd jaar.'

Op die manier simuleerde de onderzoeker hoe de bodem er ruim 14.000 jaar geleden uitzag en hoe deze geleidelijk veranderde tot het jaar 2020. Lange tijd veranderden de bodemlagen en -kwaliteit in een langzaam tempo. Tot 500 jaar geleden, toen intensieve landbouw zijn opmars maakte. De computer liet zien dat vanaf dat moment de bodem in rap tempo veranderde, de variatie in bodemlagen nam af.

Ontwikkeling berekenen

Met deze computersimulaties kunnen wetenschappers niet alleen bepalen hoe de bodem er in het verleden uitzag. 'We kunnen ook berekenen hoe de bodem zich in de komende tientallen tot duizenden jaren verder zal ontwikkelen', zegt Van der Meij. 'Daarbij kun je rekening houden met allerlei scenario's, zoals verschillende mate van klimaatverandering.' Daar zal de wetenschapper de komende jaren verder aan werken.