Solute transport in Sphagnum dominates bogs. The ecophysiological effects of mixing by convective flow

Promotie: dhr. W. Patberg, 11.00 uur, Aula Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Solute transport in Sphagnum dominates bogs. The ecophysiological effects of mixing by convective flow

Promotor(s): prof.dr. J.T.M. Elzenga, prof.dr. A.P. Grootjans

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

Ecologische rol buoyancy flow onderschat in de aangroei van hoogveen

Wouter Patberg toont in zijn proefschrift aan aan dat in hoogvenen de zogeheten buoyancy flow een tot nu toe onderschatte rol vervult in de aangroei van hoogveen. Hoogveen is eigenlijk voornamelijk een dik kussen van - deels afgestorven - veenmos, dat aan de bovenkant blijft aangroeien en gevoed wordt door regenwater. Voor de aanvoer van nieuwe voedingsstoffen zijn hoogvenen aangewezen op wat uit de lucht naar beneden komt. Maar de grootste bron voor de groei van veenmos (Sphagnum) zijn de voedingsstoffen die vrijkomen uit de diepere lagen van het hoogveen, door de mineralisatie van organisch materiaal. Deze nutriënten moeten dus vanuit de dode lagen naar de levende toplaag vervoerd worden en dat vergt een efficiënt transportsysteem.

Diffusie en intern transport waren de bekende wegen waarlangs nutriënten worden getransporteerd in een met water verzadigdSphagnum-pakket. Naast deze mechanismen is de zogeheten buoyancy-driven water flow beschreven als een vermoedelijk ander transportsysteem. Buoyancy flow is de verticale stroming van water, gedreven door dichtheidsverschillen tussen waterlagen als gevolg van temperatuursverschillen tussen dag en nacht. Patberg toont aan dat opgeloste stoffen door middel van buoyancy flow sneller én in grotere hoeveelheden getransporteerd kunnen worden dan door diffusie en intern transport. Buoyancy flow kan leiden tot een sterke stapsgewijze toename van nutriënten in de bovensteSphagnum-laag. Patberg bepaalde de opnamekinetiek vanSphagnumvoor ammonium en constateerde datSphagnumgoed kan profiteren van zo’n stapsgewijze beschikbaarheid van ammonium. Hij concludeert dan ook dat buoyancy flow een kwantitatief belangrijk transportmechanisme is voor stikstof in een waterverzadigdeSphagnummatrix. Naast stikstof zullen andere opgeloste stoffen, zoals koolstofdioxide en zuurstof, ook getransporteerd worden middels buoyancy flow, dat daarmee waarschijnlijk een belangrijke rol inneemt in het functioneren van het ecosysteem.

Wouter Patberg (Hoorn, 1976) studeerde plantenecologie/(milieu)biologie aan de Rijksuniversiteit Groningen en deed zijn promotieonderzoek bij de afdeling Plantenfysiologie van het Center for Ecological and Evolutionary Studies (CEES). Inmiddels is hij ecologisch medewerker bij Koeman en Bijkerk bv Ecologisch onderzoek en advies.