Stadsbomen onder stress
Alhoewel stadsbomen cruciaal zijn voor een leefbare stad, worden ze geconfronteerd met een moeilijke en stresserende groeiomgeving. Bodems voor stadsbomen zijn vaak afgesloten door verharde niet-waterdoorlatende oppervlakken zoals gebouwen, straten, fiets- en wandelpaden of parkings, waardoor ze groeien in een verdichte bodem met een beperkte beschikbaarheid aan water. Een tekort aan ruimte voor het wortelstelsel, voedingstoffen en water maakt de stadsbomen meer vatbaar voor ziektes en plagen en brengt hun vitaliteit en gezondheid in gevaar. Een recent onderzoek schatte dat stadsbomen een verhoogde kans hebben om vroegtijdig te sterven vergeleken met bomen in de natuur, vooral in de eerste vijf jaar na aanplanten. Het bewaken van de gezondheid en watertoestand van stadsbomen is daarom erg belangrijk om de diensten die de bomen leveren aan de stad te kunnen waarborgen.
Figuur 1: Boom gevangen in de stedelijke omgeving (Peter Vandyck)
Fysische en chemische problemen
Stedelijke bodems hebben zowel een chemische als een fysische invloed op het ondergrondse leven van bomen. Stedelijke bodems hebben een meer alkalische bodemzuurgraad en een lager gehalte aan organische stof dan bosbodems. Daarbovenop kunnen ze verontreinigd zijn met strooizout, pesticiden en zware metalen, deze laatste vaak afkomstig van lekkages in afvalwaterleidingen. Verharde voetpaden en ondergrondse stedelijke infrastructuur verminderen het bodemvolume dat beschikbaar is voor het wortelstelsel. Het is aangetoond dat een kleiner bodemoppervlak een negatieve invloed heeft op de grootte van het bladerdak. De beperkte bewortelingsruimte vormt, samen met de bodemtemperatuur en bodemverdichting, de grootste ondergrondse fysieke beperkingen voor stedelijke bomen. Het gebrek aan bodemleven zorgt er ook voor dat bomen zich eenzaam voelen in de stad. Het ondergronds ectomycorrhizaal netwerk kan bomen onderling verbinden. Op deze manier kunnen ze elkaar steunen. Vaak berooft een stedelijke context hen van dit sociaal gedrag.
Verstoorde watercyclus
Mensen willen zich graag vlot met de fiets, bus, tram of auto door de stad begeven. Hiervoor is een (deels) verharde ondergrond noodzakelijk. Deze verharde ondergrond laat geen water door en verbreekt de verbinding tussen aarde en lucht. In een stedelijk systeem valt neerslag op de gronden en wordt die zo snel mogelijk afgevoerd. Deze wordt naar een riool geleid en via daar aan het grijswaternet toegevoegd. Op geen enkel moment krijgt de neerslag de kans om de bodem te infiltreren. Als gevolg is er minder water ter beschikking voor de bomen (en andere planten) en wordt het grondwater amper aangevuld. Ondoorlaatbare verharding voorkomt de broodnodige waterinfiltratie. Dit veroorzaakt waterstress.
Daarnaast heeft de afscherming van aarde en lucht nog andere nadelen. Zo wordt ook de gasuitwisseling tussen bodem en lucht geblokkeerd. Verschillende bodemorganismen gebruiken zuurstof om energierijke stoffen om te zetten in energie en koolstofdioxide, net zoals wij. In een natuurlijk systeem kan in de bovenste laag een uitwisseling met de lucht plaatsvinden, aan het bodemoppervlak wordt koolstofdioxide uitgewisseld voor zuurstof. Dit is noodzakelijk voor het onderhouden van een levende bodem die de vitaliteit van bomen ondersteunt.
Samenleven met gunstige bodemschimmels
Om de moeilijke en stresserende groeiomgeving in de stad te overwinnen, is een gezond ontwikkeld wortelstelsel vereist. In de natuur worden veel boomsoorten echter nog extra ondersteund door ectomycorrhizale bodemschimmels. Dit zijn voor de gastheer gunstige schimmels die samenleven met de wortels van de boom en dit bevoordeelt beide partners. Een bekend voorbeeld is de vliegenzwammen die samenleeft met de berk (Figuur 2). In ruil voor suikers afkomstig van de fotosynthese van de boom voorziet de schimmel de gastheer van een reeks voordelen. Hoewel deze gunstige schimmels al goed in kaart gebracht zijn voor bomen in natuurlijke habitats zoals bossen, is er maar weinig geweten over hun voorkomen op stadsbomen.
Figuur 2: Vliegenzwam (Theunis Mia)
Stadsschimmels
Gezien het belang van ectomycorrhizale bodem schimmels voor de vitaliteit van bomen, werd onerzocht of deze gemeenschappen ook voorkomen in het wortelstelsel van stadsbomen. Voor deze analyse werden het wortelstelsel van zilverlindes afkomstig uit Leuven, Straatsburg en Porto bemonsterd. Uit de wortelstalen werd DNA geëxtraheerd en dit werd gesequeneerd met moderne high-throughput technieken. Met deze genetische informatie konden de ectomycorrhizale schimmelgemeenschappen aanwezig in de wortels van de zilverlinden worden geïdentificeerd en in kaart gebracht. We vonden in totaal 197 verschillende schimmelsoorten op de lindes, waarvan de meeste behoorde tot de Tuberaceae en Russulaceae. Uit deze resultaten kwam ook naar voor dat de samenstelling van ectomycorrhizale schimmelgemeenschappen (welke soorten aanwezig waren) sterk verschilde tussen de drie steden. Wanneer we ook de bodemgegevens mee in rekening brachten, bleek dat vooral de zuurtegraad van de bodem een sterke bepalende factor was voor de samenstelling van de ectomycorrhizale gemeenschappen in de wortels van zilverlinde.
Ondersteunen bodem en ectomycorrhizale schimmels de vitaliteit van stadsbomen?
De resultaten toonde aan dat ectomycorrhizale bodemschimmels veelvuldig voorkwamen in de wortels van zilverlinde. Toch blijft de vraag of deze gunstige schimmels bijdragen aan de vitaliteit van de stadsbomen. Om die vraag te beantwoorden combineerden we per
stadsboom de verzamelde gegevens over de boomgezondheid, de ectomycorrhizale gemeenschappen in de wortels en de bodemkenmerken. Onze resultaten toonden echter aan dat de aanwezigheid van gunstige bodem schimmels in de wortels van zilverlinde niet per se werd weerspiegeld in de vitaliteit van de boom.
De hoeveelheid organische stof in de bodem daarentegen, bevorderde wel de gezondheid van de stadsbomen. Bomen die groeiden op een bodem met een hoger gehalte aan organische stof vertoonden minder waterstress en een efficiëntere fotosynthese, wat wijst op een betere groei en vitaliteit. Dit is niet onlogisch. Organische stof in de bodem vergroot immers sterk het beschikbare bodemwater, omdat een bodem rijk aan organisch stof poreuzer is en beter water vasthoudt, en dus beter bestand is tegen droogte. Dit werd ook bevestigd in onze resultaten waar de organische stof in de bodem sterk correleerde met het beschikbare water in de bodem (Figuur 3).
De weerstand van de bodem tegen droogte is vooral in de stad erg belangrijk, aangezien droogtestress hier nog versterkt wordt door gebouwen die warmte vasthouden en donkere materialen zoals asfalt die zonlicht absorberen. Toch sluit ons onderzoek niet uit dat er een belangrijke rol is weggelegd voor ectomycorrhizale bodemschimmels. Gezien hun belang in de natuur voor de vitaliteit van bomen, verwachten we immers dat ze ook cruciaal kunnen zijn voor stadsbomen onder stress. Deze gunstige schimmels hebben wellicht een groter effect op bomen met een nog niet ontwikkeld wortelstelsel. Bovendien zijn interacties tussen deze schimmels en de boom vaak specifiek en context-afhankelijk. Verder onderzoek zal moeten uitwijzen of specifieke ectomycorrhizale stammen de gezondheid kunnen bevorderen wanneer ze worden toegediend als een biomeststof bij het aanplanten van stadsbomen.
Figuur 3: Verband organisch stofgehalte bodem en bodemvocht (Ben Somers)
Conclusie
Bomen zijn onmisbaar voor een leefbare stad. Om optimaal te kunnen genieten van de diensten die bomen leveren aan de stad, is een goede gezondheid van deze bomen vereist.
Uit onderzoek volgen een paar aanbevelingen die de gezondheid van stadsbomen kunnen bevorderen. Ze zijn misschien voor de hand liggend, maar ze zijn fundamenteel, en er is vaak niet aan voldaan in de stad, waar de ruimte beperkt is. Voor een optimale gezondheid van stadsbomen raden we aan bomen te planten in een bodem rijk aan organische stof en met voldoende ruimte voor het wortelstelsel. Niet-waterdoorlatende oppervlakken die de ruimte van het wortelstel beperken dienen dus vermeden te worden en vervangen door waterdoorlaatbare oppervlakken zoals poreuze straatstenen, straatstenen met drainageopeningen of grastegels. Dat zal onze stadsbomen en dus onze eigen leefomgeving en gezondheid ten goede komen!
Auteurs Maarten Van Geel, Kang Yu, Ben Somers, Olivier Honnay, Vito Leyssens
Foto’s Maarten Van Geel en Peter Vandyck
