Hoe divers zijn bacterie- en schimmelgemeenschappen in een ‘kunstmatig’ ecosysteem?
Dit artikel is ook verschenen in het boek ‘Verborgen stadsnatuur‘ – een levende stad voor mens en natuur.
Bij verticale tuinen is er geen direct contact met de bodem in de omgeving. Het is de vraag wat dit betekent voor de microbiële biodiversiteit.
In steden treffen we een enorme diversiteit aan bodems aan. Meestal bestaan deze bodems uit mengsels van materialen die van elders zijn aange voerd. In nieuwe stadswijken in West-Nederland wordt bijvoorbeeld vaak rivier- of zeezand opge bracht en soms ook humusrijk zand uit oostelijke of zuidelijke provincies. Zulke stadsbodems zijn de groeiplaats van bomen, heesters en kruid achtige planten, maar vormen ook het leefgebied van een grote diversiteit aan ongewervelden en microben. Alles bij elkaar draagt dit bij aan gezond stedelijk groen.
Verticaal groen in de stad
Verticale tuinen zijn een bijzonder onderdeel van stadsgroen. In tegenstelling tot straatbomen of parken staan verticale tuinen niet direct in contact met de bodem in de buurt. In plaats daarvan groeien ze in kunststof modules, gevuld met zand, organische stof en klei. Dit grondmengsel zorgt voor een stabiele structuur. Langdurig onderzoek met vergelijkbare grond bij straat bomen heeft geleid tot deze keuze, die de beste resultaten geeft. Wel is de hoeveelheid bodem voor de planten in een verticale tuin per definitie zeer beperkt. In tegenstelling tot stadsbomen, moeten verticale tuinen voor een gezonde groei regelmatig worden bemest met organische of anorganische meststof. Bij bomen wordt na het planten doorgaans geen bemesting meer toegevoegd aan de gebruikte grondmengsels.
In plaats daarvan moet het bodemleven zelf in staat zijn om voldoende voedingsstoffen vrij te maken die de bomen kunnen opnemen. Wel staan stadsbomen vaak geïsoleerd van elkaar en hebben ze – net als verticale tuinen – een minimaal grondvolume ter beschikking. Maar dankzij de activiteit van bodemdieren zijn deze bomen toch met de omgeving verbonden. Wanneer enige jaren na aanplant groeistagnatie optreedt, laten proeven met bemesting meestal een tijdelijke, sterke verbetering van de bomengroei zien.
Verticale tuinen zijn een bijzonder onderdeel van stadsgroen.
Wat leeft in de bodem van een verticale tuin? In het project Verborgen Stadsnatuur is de diver siteit van micro-organismen (bacteriën en schimmels) in de bodem van verticale tuinen onderzocht. Gekeken is naar de vragen: wat leeft er en wat doen de bacterie- en schimmelgemeenschappen in dit ‘kunstmatige’ ecosysteem? Daarnaast zijn deze gemeenschappen vergeleken met wat er leeft in de grond aan de voet van de gevel met de verticale tuin. De onderzochte verticale tuinen bevinden zich aan twee gevels van een kantoorpand in Capelle aan den IJssel. Ze zijn in 2014 aangelegd met een mix van kruidachtige en houtige planten die winterhard zijn. Onderaan de modules is een strook met dezelfde grond als in de verticale tuin aangelegd, waarin Vuurdoorn (Pyracantha coccinea) groeit. Deze sterk doornige struik voorkomt dat voertuigen te dicht bij het groen van de verticale tuin parkeren. Met behulp van druppelslangen wordt de beplanting via een timer regelmatig van water voorzien. In het groeiseizoen wordt hier vloeibare bemesting aan toegevoegd waarin zetmeelrijke organische stoffen zitten.
Rijk bodemleven
Voor het onderzoek zijn bij de strook met vuur doorn onderaan de verticale tuin en bij vijf verschillende plantensoorten in de bakken in totaal 60 grondmonsters afgenomen. Ook de meststof is onderzocht. Door de verticale tuinen aan de meer zonnige oostkant en de schaduw rijke noordwestkant met elkaar te vergelijken, is gekeken of licht van invloed is op de bacterie- en schimmelgroei in de bodem. De soortensamen stelling van bacteriën en schimmels is in kaart gebracht met behulp van omgevings-DNA. De resultaten laten zien dat schimmelgemeen schappen niet verschillen tussen de zonnige en minder zonnige wand, maar wel per planten soort. Er groeien niet meer of minder soorten op de ene plant dan op de andere, maar het zijn wel andere soorten. Voor bacteriën geldt hetzelfde: ook die verschillen per plantensoort. Bacteriën reageren daarnaast ook op de hoeveelheid zon: op de zonnige wand vinden we een andere bacterie samenstelling dan op de minder zonnige wand, hoewel ze wel dezelfde ecologische functies vervullen.
Het totaal aantal soorten bacteriën en schimmels is vergelijkbaar tussen de wanden en tussen de plantensoorten. Eén uitzondering: bij de vuurdoorn vinden we ongeveer 50 procent meer schimmels dan in de verticale tuinen. Het gaat om zo’n 750 genetische varianten, vergelijkbaar met wat je bijvoorbeeld in stadsparken aantreft. De verticale wanden lijken qua aantallen (rond de 500 varianten) meer op wat we vinden bij boomspiegels. Op basis van bestaande databases hebben we voorspeld wat de functie van de microben is. Bij de vuurdoornhaag komen meer bacteriën voor die verband houden met vervuiling. Tussen de groene wanden vinden we geen duidelijk verschil.
Kansen voor verticale tuinen
Deze resultaten van Verborgen Stadsnatuur laten zien dat het mogelijk is om in modules die niet gekoppeld zijn aan de bodem, toch een volwaardige bodemgemeenschap te creëren. Belangrijk hierbij zijn een langdurig goede bodemstructuur (voldoende zuurstofhoudend) en een variatie in plantensoorten. Regelmatige toediening van organische bemesting veroorzaakt geen verstoring in de soortenrijkdom van het bodemleven; deze blijft intact. De bodem onderaan de verticale wanden bevat meer en andere micro-organismen.
Dit komt waarschijnlijk doordat deze bodem meer in contact staat met de omgeving en met insecten, en doordat materiaal uit de verticale tuinen naar de grond ‘lekt’.
Huib Sneep, Greenwavesystems
Sjoerd Gremmen, Naturalis Biodiversity Center