Onze meest verrassende verhalen van 2018

New Scientist / 360  |  9 januari 2019 - 14:44 9 jan - 14:44

Ons nieuwe nummer verschijnt 10 januari. Tot die tijd publiceren we een selectie van de beste verhalen uit 2018 die een niet-alledaags of verborgen perspectief op de wereld laten zien. Deze verhalen krijg je van ons cadeau. We hopen dat je ze op jouw beurt cadeau wil geven door ze via social media te delen. Zo kunnen wij aan onze missie voldoen: een zo breed mogelijk perspectief uitdragen. Het liefst natuurlijk aan zo veel mogelijk lezers.

Planten ‘praten’ niet meer met elkaar door vervuiling

Planten communiceren door het afscheiden van geurstoffen. Zo kunnen ze elkaar waarschuwen voor insecten. Of deze juist aantrekken als ze last hebben van bladluis. Maar door de luchtvervuiling wordt deze ‘geurentaal’ verstoord.

» Lees verder in onze Reader

In de klassieke postapocalyptische roman The Day of the Triffids terroriseren reusachtige vleesetende planten de mensheid. Triffids kunnen lopen en hebben giftige angels, maar zijn vooral gevaarlijk omdat ze met elkaar communiceren en tegen ons samenspannen. Hoe vergezocht ook, sinds de publicatie van John Wyndhams boek in 1951 zijn sommige 
aspecten van dit verhaal bewaarheid geworden. Planten blijken echt met elkaar te kunnen praten. Als je tijdens een boswandeling diep inademt, kun 
je hun ‘woorden’ ruiken: complexe vluchtige verbindingen als bèta-
pineen, een frisse dennengeur. Planten produceren duizenden van zulke stoffen en kunnen door ze te combineren echte ‘zinnen’ vormen.

Deze geurentaal wordt echter bedreigd. Luchtvervuiling verstoort bloemen- en plantengeuren, waardoor hun boodschappen niet langer te ontcijferen zijn. Dat maakt het niet alleen voor planten moeilijk om te overleven, het is al even slecht nieuws voor bestuivende insecten – en daarmee ook voor ons. Het beïnvloedt immers gewasopbrengsten en de geur van bloemen. Gelukkig bestaat er een manier waarop we onze groene vrienden kunnen helpen terug te vechten.

Uniek chemisch bouquet

Het is al langer bekend dat zowel bestuivende als schadelijke insecten planten uit elkaar kunnen houden 
op basis van hun unieke chemische bouquet. Het idee dat planten deze stoffen gebruiken om onderling te communiceren, is echter nieuw. 
‘Planten verspreiden vluchtige chemische verbindingen in de lucht die veel weghebben van taaluitingen. De plant die het stofje uitstoot is de “spreker” en de plant die het oppikt en erop reageert de “luisteraar”,’ vertelt chemisch ecoloog James Blande van de Universiteit van Oost-Finland.

Veel planten waarschuwen elkaar als er schadelijke insecten in de buurt zijn. Wanneer een tomatenplant bijvoorbeeld door aardrupsen wordt belaagd, laat hij een cocktail van vluchtige 
stoffen ontsnappen die door planten in de buurt wordt opgepikt. Zodra deze tomatenplanten de waarschuwing ‘horen’, reageren ze door glycoside te produceren, dat er weer voor zorgt dat er een gifstof vrijkomt die de hongerige rupsen afschrikt. Weer andere planten-soorten roepen met hun geuren 
nuttige insecten te hulp. Wanneer sojaplanten bijvoorbeeld last hebben van bladluizen, laten ze een chemische pendant van een “inbraakalarm” klinken, dat lieveheersbeestjes aantrekt.

Maar luchtvervuiling blijkt deze communicatie te kunnen verstoren. Blande en zijn collega’s lieten hommels los in een ruimte vol papieren bloemen die precies op die van de zwarte mosterdplant leken. Toen de onderzoekers 
in deze ruimte vervolgens de geur 
verspreidden van echte zwarte 
mosterdbloemen die ofwel in een schone of in een vervuilde omgeving hadden gegroeid, liet de reactie van 
de hommels niets te raden over: ze gingen recht op de niet-vervuilde geur af, terwijl de geur van bloemen uit 
vervuilde lucht hen koud liet.

Hoe kan dat? De laatste jaren is duidelijk geworden dat vooral ozon en 
stikstofoxiden plantencommunicatie in de war sturen. Auto’s en elektriciteitscentrales stoten deze stoffen uit; diesel is het ergst. Zowel ozon als stikstofoxide reageren met de vluchtige verbindingen die de planten verspreiden. Daardoor verandert de geur van hun bouquet, want sommige stoffen 
in het mengsel raken eerder verstoord dan andere. Als het monoterpeen limoneen, een bekend ‘woord’ voor sinaasappel, in aanraking komt met ozon, vormt het bijvoorbeeld wel 1200 verschillende andere stoffen.

Deze verstoring kan heel snel gaan. Ecoloog Robbie Girling en zijn collega’s van de Universiteit van Reading in Engeland vermengden acht vluchtige plantenstoffen met dieseluitlaatgas. ‘Er traden veel sneller reacties op dan we hadden verwacht,’ vertelt hij. ‘Binnen één minuut, kortere tijdspannen konden we niet meten, was van een van de verbindingen niets meer over – die werd in één klap ondetecteerbaar.’

Niet alleen de betekenis van de 
plantentaal raakt verstoord, ook het ‘volume’. Plantengeuren kunnen in vervuilde lucht simpelweg niet even ver komen als in schone. Om uit te vinden hoe sterk dit sinds het pre-industriële tijdperk veranderd is, maakten José Fuentes en zijn collega’s van de Universiteit van Virginia een computermodel waarin ze historische luchtvervuilingsniveaus meenamen. Er bleek uit dat plantengeuren die vroeger tot op kilometers afstand waarneembaar waren, nu nog maar 200 meter ver reiken.
Ook tussen schone en vieze omgevingen van nu verschilt de draagwijdte van het signaal aanzienlijk. Wanneer bijvoorbeeld een limabonenplant door spintmijten wordt aangevallen, zendt die een chemisch signaal uit dat naburige planten ertoe aanzet om meer 
suikerachtige nectar uit te scheiden. Dit trekt dan weer roofmijten aan, die de aanvallers opeten. Blande merkte dat de bonen in schone lucht zonder problemen met buren op 70 centimeter afstand konden communiceren. Maar als de ozonconcentratie boven 
de 80 deeltjes per miljard (parts per billion, ppb) uitkwam, was hun waarschuwings-signaal maar tot op 20 centimeter te horen.

Bij een vervuiling van rond de 80 ppb beginnen de problemen. Dat is slecht nieuws, want in stedelijke gebieden komt de ozonconcentratie geregeld boven de 100 ppb uit en bereikt soms wel 200 ppb. Minder duidelijk is 
wanneer stikstofoxideniveaus problematisch worden, maar het lijdt geen twijfel dat stikstofdioxide uit dieseluitlaatgassen in geïndustrialiseerde landen flinke schade aanricht. Omdat deze stof ook schadelijk is voor de 
menselijke gezondheid, is er een grens gesteld aan de uitstoot ervan, maar 
die wordt vaak overschreden. Zo mag in Engeland de stikstofdioxideconcentratie hooguit achttien keer per jaar boven de 200 microgram per kubieke meter uitkomen, maar in 2017 werd dat aantal in Londen al vroeg in het jaar bereikt. Stadsbewoners met een tuin merken daar de effecten van. ‘Deze vervuiling heeft zeker invloed 
op plantengeuren,’ zegt Blande. Stikstofoxiden zorgen ervoor dat sommige plantengeuren veel minder lang in de lucht blijven hangen, in plaats van wel achttien uur soms maar vijf minuten. Sterk geurende bloemen als rozen hebben volgens Blande in steden niet dezelfde sterke geur als in landelijke gebieden. Je moet heel dichtbij komen om ze überhaupt te ruiken en zelfs 
dan neem je het volle aroma niet waar, omdat stoffen als het kruidnagelachtige bèta-caryofylleen snel door de 
vervuiling worden afgebroken.

Niet alleen onze neus en dichterziel hebben onder de afbraak van plantengeuren te lijden. ‘Het lijkt me geen overdreven suggestie dat luchtvervuiling ook een belangrijke factor in de afname van het aantal vliegende insecten is,’ zegt Girling. Insectenaantallen zijn wereldwijd sterk afgenomen, een situatie die in 2017 prominent in het nieuws kwam toen duidelijk werd 
dat het aantal insecten in Duitse natuurgebieden in 27 jaar met een schokkende 75 procent was gedaald.

MOGEN WE EVEN JE AANDACHT?
Dit artikel krijg je van 360 cadeau. We geloven dat internationale context leidt tot een beter begrip van de wereld om ons heen. Het biedt nieuwe invalshoeken op een werkelijkheid die overal anders is. Bovendien maken we relevante, originele en mooie verhalen graag toegankelijk voor een groot publiek. Deel dit artikel als onze missie je aan het hart gaat. Of, nog beter, sluit je aan bij 360 met een (proef / cadeau) – abonnement. Doneren kan ook als je niet genoeg tijd vindt om te lezen, maar 360 wil steunen in haar voortbestaan.
Bedankt

Miscommunicatie tussen bloemen 
en insecten bedreigt vooral bestuivers als bijen, al weet niemand hoe sterk 
dit de omvang van bijenpopulaties beïnvloedt. Maar Girling ontdekte dat de veelvoorkomende vluchtige verbinding myrceen razendsnel door dieseluitlaatgas wordt afgebroken en dat dat honingbijen uit koers kan brengen. Toen hij samen met zijn collega’s het myrceen uit bloemengeuren weghaalde, kon nog maar 37 procent van de bijen die bloemen herkennen.

De verstoring van de geurentaal van planten, en de nadelige effecten daarvan op bestuivers en de planten zelf, dreigt hele ecosystemen te destabiliseren. Dat heeft ernstige consequenties voor de natuur en voor de landbouw. 
Er wordt weliswaar aan gewerkt om het gehalte vervuilende stoffen in onder andere diesel te reduceren, maar dat gaat erg langzaam.

Remedie: teel planten

Het goede nieuws is dat er een eenvoudige manier bestaat om planten het communiceren te vergemakkelijken: teel planten die de vervuilende stoffen uit de lucht kunnen halen. Sommige planten zijn daar beter in dan andere; onderzoek laat zien dat vooral 
herbebossing daarbij een goede optie is, want bomen kunnen door hun grootte veel ozon en stikstofdioxide uit de atmosfeer halen.

Stadsplanners bewegen zich in de goede richting. Zo krijgen steeds meer steden verticale tuinen en levende wanden. In de buurt van Victoria Station in Londen staat bijvoorbeeld een twintig meter hoge muur waar meer dan tienduizend planten op groeien. 
Er worden zelfs bomen geplant op de zijkanten van gebouwen. In 2014 
verrees in Milaan de eerste boswolkenkrabber, met achthonderd bomen erop en maar liefst twintigduizend andere planten. En in China worden momenteel de Nanjing Green Towers gebouwd, met 1100 bomen en duizend andere planten. In Luzhou bestaat zelfs het plan voor een hele bosstad.

In zulke groene steden bemoeilijkt de vervuiling de communicatie tussen de planten natuurlijk wel. Toch kunnen deze planten de nadelige effecten op andere planten een heel stuk beperken. Bovendien hoeven de planten, als ze zo dicht op elkaar staan, minder hard te praten – niet geheel onlogisch.

Toch noemt Fuentes ook een complicatie. Hij wijst erop dat sommige planten allerlei organische moleculen produceren die voorlopers zijn van ozon, en 
dus in vieze stadsvlucht de zaak alleen maar verergeren. ‘Eiken, populieren – die moet je absoluut niet hebben,’ vertelt hij.

En hoe zit het met het platteland? Alhoewel plattelandsgebieden vaak schoner zijn, veroorzaken vervuilende stoffen ook daar veel narigheid, 
vanwege de impact die ze hebben op gewassen. De oplossing is volgens Fuentes om meer bloemen rondom akkers te planten – hij raadt vooral petunia’s aan. Die kunnen niet alleen de vervuilende stoffen opruimen die de plantencommunicatie verstoren, maar trekken ook bestuivers aan. En als die bloemen ook nog eens lekker ruiken, hebben onze neuzen er ook nog wat aan. Een win-win-winsituatie dus.

Auteur: Marta Zaraska
Vertaler: Valentijn van Dijk

Openingsbeeld: © Getty Images / EyeEm

New Scientist
Verenigd Koninkrijk | weekblad | oplage 82.000

Een van de beste en meest toegankelijke wetenschapstijdschriften ter wereld. Stimulerend, met veel aandacht voor het milieu en industriële vernieuwing. Onderdeel van Reed Elsevier.

Plaats een reactie