Een verhouding met elementen: ook iets voor jou?

Sinds 2002 bestaat het wetenschappelijke vakgebied ‘ecologische stoichiometrie’. Dat kijkt naar de verhouding tussen elementen zoals C, N en P om zo de ecologie beter te begrijpen. Elementen kunnen namelijk niet zomaar verdwijnen. Wat voor een chemische reactie opgaat, waarbij de verhouding van elementen altijd gelijk moet zijn voor én na de pijl, kun je wat dat betreft ook toepassen in de ecologie.

Broodje gezond

Wanneer je bijvoorbeeld een broodje gezond eet, zal je een deel van de elementen in dat broodje opnemen en een ander deel uitscheiden. Via je ademhaling. Of op de wc. Maar de totale verhouding van elementen in het broodje gezond is altijd gelijk aan de verhouding van de elementen die je opneemt en de verhouding van de elementen die je uitscheidt tezamen.

Verhoudingen tussen elementen bepalen ook voor een belangrijk deel ecologische interacties. Bijvoorbeeld hoe geschikt planten zijn als voedsel voor planteneters, of wat voor soort mest het effectiefst is. "Dat is het leuke eraan", zegt ecoloog Dedmer van de Waal van het Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW). "We kunnen natuurwetten toepassen op cellen, organismen en zelfs hele ecosystemen om ze te snappen."

Online boek

Van de Waal is eerste auteur van een nieuw, online boek over ecologische stoichiometrie, samen met de grondleggers van het vakgebied. Het boek is deze week uitgekomen bij het open toegankelijke wetenschappelijke tijdschrift Frontiers. Het brengt een groot aantal wetenschappelijke publicaties samen, waaraan in totaal 145 wetenschappers hebben meegewerkt. Van hen komen er 16 uit Nederland, en vaak ook van het NIOO. In het ebook staan artikelen over de verhouding van elementen in organismen van alle soorten en maten, van bacteriën en bodemschimmels tot kikkervisjes, granen en antilopen. En zelfs de invloed op ziekteverwekkers.

Geweldige reikwijdte

Ook de schaal waarop naar de verhouding tussen de elementen wordt gekeken varieert enorm. Zo kijken sommige wetenschappers naar wat er gebeurt binnen een enkele cel van een paar micrometer (een duizendste van een millimeter), terwijl anderen naar hele ecosystemen van vele vierkante kilometers kijken. Van de Waal: “Met dit boek laten we zien hoe geweldig groot de reikwijdte is van ecologische stoichiometrie. Bijna alle ecosystemen en organismen komen aan bod, inclusief onze eigen darmen!”

De website waarop de verzamelde artikelen uit het boek staan is inmiddels al bijna 90.000 keer bezocht. Dat alleen al laat zien hoe populair het betrekkelijk jonge vakgebied is, concludeert Van de Waal.

Nieuwe toepassingen

Volgens het redactioneel waarmee het boek opent, is dat nog maar het begin: "Omdat eigenlijk alles dat een ding is ook uit elementen bestaat, staan ons nog allerlei nieuwe toepassingen te wachten van de stoichiometrische manier van kijken." De auteurs nemen hier alvast een voorschot op. Zo zien ze toepassingen in de landbouw voor een duurzamer gebruik van meststoffen, maar bijvoorbeeld ook in het samenstellen van de juiste voeding voor de menselijke gezondheid. “Het vakgebied helpt ons dus niet alleen bij het beter begrijpen van ecosystemen,” aldus Van de Waal, “maar biedt ook maatschappelijk relevante oplossingen.” Zelfs voor zulke onverwachte onderwerpen als het terugwinnen van waardevolle stoffen uit afvalstromen.

Meer informatie

• Het ebook is te downloaden op de website van het tijdschrift Frontiers.

Tekst: NIOO-KNAW
Foto: Slawek K (Unsplash) (leadfoto: etende giraffe)