Een voedselweb onder onze voeten

Madelein Vreeken.  Tekening ‘Mijten in akkergrond’. Bron: dr G.A.J.M. Jagers op Akkerhuis

 

Voedselketens zelf zijn een versimpeling: gras is een voedselbron voor heel veel grazers en leeuwen zijn niet de enige roofdieren die op antilopen jagen. In werkelijkheid vertakken de meeste voedselketens zich dus en dan spreekt men over een voedselweb. Sommige van deze webben zijn ingewikkeld, andere simpel. Je vindt ze in alle verschillende milieus op aarde en dus ook onder het oppervlak, in de grond.

 

Wat specifiek is voor het ondergrondse voedselweb is dat de ecologische ‘motor’ draait op energie die opgeslagen is in de plantaardige resten die in de bodem terecht zijn gekomen, zoals dor blad, oogstresten of afgestorven wortels.

 

Dit in tegenstelling tot hun bovengrondse tegenhangers, waar het zonlicht voor de energie zorgt. Daar groeien planten van, die door de grazers worden gegeten. Daar is dan vervolgens de rest van het voedselweb op gebaseerd.

 

Energie van de bodem
Hoe moeten we ons die energiestromen in de bodem dan voorstellen? Meestal loopt die van de micro-organismen naar de steeds grotere organismen. Dat is een simplificatie, want er zijn ook diergroepen die direct van de organische stof eten en dus een kortere route door het voedselweb nemen.

 

Organische stof, meestal dood plantmateriaal, wordt in de eerste plaats afgebroken door bacteriën en schimmels. Bacteriën kunnen vervolgens worden opgegeten door eencelligen: amoeben, zweepdiertjes en pantoffeldiertjes. Maar bacteriën en schimmels worden ook gegeten door nematoden. Dat zijn kleine aaltjes, waarvan je er een heleboel verschillende hebt in de bodem. Eén schakel verder in het voedselweb, vinden we de mijten. Deze zijn er in vele soorten en variëren in lengte van 0,2 tot 2 mm. Hun dieet varieert sterk. Behalve aan hun grootte kan je dat ook aflezen aan de vorm van hun monddelen. De meeste mijten voeden zich direct met organische stof, schimmels of bacteriën.

 

Over springstaarten en roofmijten
Springstaarten zijn van de zelfde orde van grootte als mijten of iets groter. Ze leven meest van schimmels. De vorm en bouw van de springstaarten verandert met de diepte waarop ze in de bodem leven. Springstaarten die op of net onder de oppervlakte leven, hebben ogen, pigmentatie en haren . Ook hebben ze een springvork, waarmee ze zich bij dreigend gevaar snel uit de voeten kunnen maken. Diep in de grond hebben deze attributen geen nut, dus zijn ze in de loop van de evolutie weggelaten of kleiner geworden. De meeste springstaarten zijn te vinden in de strooisellaag van bossen.

 

Roofmijten, maar ook dierenetende springstaarten en aaltjes staan weer een niveau hoger en voeden zich met aaltjes of met andere fauna, zoals kleinere springstaarten en mijten. Roofmijten hebben daarom relatief grote ‘scharen’.

 

Mijten en springstaarten worden samen de microarthropoden genoemd. Ze vormen samen met de aaltjes de zogenoemde mesofauna. Dat zijn organismen die groter zijn dan de microfauna, die gevormd wordt door bacteriën, schimmels en eencelligen.

 

De macrofauna bestaat uit dieren die we eenvoudig met het blote oog kunnen zien. Belangrijke vertegenwoordigers in de bodem hiervan zijn pissebedden en regenwormen.

 

Microfauna in de meerderheid
Verreweg het meeste dierlijke leven in de bodem is microfauna. In de bovenste tien centimeter landbouwgrond is dat 97 procent. Alle bodemdeeltjes zijn als het ware bedekt met bacteriën en schimmels. Zij zijn het die in de eerste plaats bepalend zijn voor de afbraak van organische stof in de bodem en daarmee voor de ‘primaire productie’ in het voedselweb.

 

De mesofauna vormt minder dan één procent van de biomassa in de bovenste tien centimeter. De mesofauna begraast de microfauna, zoals boven de grond de grazers leven van de primaire productie van gras en andere planten.

 

Net als boven de grond zie je hier ook de predatoren, ‘vleeseters‘, die op de bacterie- en schimmeletende mesofauna jagen. Daarmee beïnvloeden deze beestjes indirect de ondergrondse begroeiing.

 

Zonder roofmijten zou ook hier het aantal grazers zodanig toenemen dat de bacteriën en schimmels overbegraasd zouden raken.

De grotere diertjes, macrofauna en dan met name de regenwormen, zijn de olifanten van de bodem. Ze vormen zo’n twee procent van de biomassa. Hun belangrijkste bijdrage is dat ze gangen graven, zoals olifanten door het bos banjeren en paden maken. Hierdoor kan de bodem zuurstof en vocht uitwisselen met de lucht, waar alle organismen van profiteren. Ook mengen ze de organische stof door de bodem heen, waardoor de bacteriën en schimmels meer kansen krijgen.

 

Wat is een gezonde bodem
Tegenwoordig is alom bekend dat een gezonde, levende bodem een vruchtbare bodem is. Maar hoe werkt dat dan? En waarom zijn bacteriën en schimmels alleen niet voldoende, als die al 97 procent van de biomassa vertegenwoordigen?

 

Dat is omdat er bij iedere stap in het voedselweb stikstof vrij komt in het bodemmilieu, in een vorm die door planten kan worden opgenomen. Dat noemen we de stikstofmineralisatie. Schimmels en bacteriën groeien op de organische stof. Met hun groei leggen ze stikstof vast, die ze eerst uit het bodemvocht of de lucht hebben opgenomen. Humus en compost, oude organische stof, bevat daarom meer stikstof dan dode bladeren.

 

Maar die stikstof is dan nog niet beschikbaar voor de planten. Pas als schimmels en bacteriën afsterven komt deze stikstof weer vrij. Als zij opgegeten worden, wordt de stikstof door de grazers gebruikt om ervan te groeien en zich voort te planten. Dat doen ze echter niet 100% efficiënt: er wordt geknoeid, en er wordt gepoept. De stikstof die daarin zit, komt in het bodemmilieu. Deze stikstof kan wel door planten worden opgenomen. Bij iedere stap in het voedselweb komt er zo stikstof beschikbaar.

 

Volwaardig voedselweb
Een gezonde bodem bevat een volwaardig voedselweb en heeft daardoor veel minder mest nodig, ook als je ervan oogst. Het web zorgt ervoor dat de stikstof in de organische stof door het jaar heen langzaam vrijkomt, zodat planten deze op kunnen nemen. Dit werkt ook zo met compost en organische mest. Kunstmest snijdt de hele route door het bodemvoedselweb af, omdat het direct opneembaar is door de plant. Het doet dus helemaal niets voor de natuurlijke bodemvruchtbaarheid.